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Ohne Sicherheitsabstand: Mensch und Maschine kommen sich bei der Produktion immer näher. Aber wer muss ausweichen, wenn sie sich mal in die Quere kommen?

Wie Mensch und Roboter zusammenarbeiten können

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München – Immer häufiger arbeiten Menschen und Roboter eng zusammen. Wissenschaftler erforschen, wie die Maschinen programmiert werden müssen, damit es nicht zu Unfällen kommt.

Wenn Albrecht Hoene deutlich machen will, wie sensibel seine Roboter sind, zeigt er das Video mit dem rohen Ei: Bedrohlich nähert sich der Roboterarm mit einer Metallspitze dem empfindlichen Objekt. Doch als die Spitze auf das Ei trifft, zuckt sie zurück, die Schale bleibt heil. Nun kommen Roboter und Eier im echten Leben selten in Kontakt, aber künftig könnten Maschinen immer häufiger auf Menschen treffen – und auch die haben durchaus empfindliche Teile.

„Bislang waren Roboter eingesperrt wie in einem Gefängnis“, sagt Hoene bei einer Fachtagung zur Industrie 4.0 der IHK für München und Oberbayern. Hoene arbeitet beim Augsburger Roboter-Hersteller Kuka als Projektleiter für Leichtbauroboter. Früher musste der Mensch einen Sicherheitsabstand zum arbeitenden Roboter einhalten, denn wenn sich beide in die Quere kamen, wirkten gewaltige Kräfte. „Heute kann der Roboter den Menschen ungefährlich berühren“, sagt Hoene. Dadurch werden ganz andere Einsatzbereiche möglich, bei denen man sich nicht zwischen den Fähigkeiten eines Roboters und eines Menschen entscheiden muss, sondern bei denen sie Hand in Hand zusammenarbeiten können. Was wie Science Fiction klingt, ist längst Realität. Möglich machen es dutzende Sensoren, die die Umgebung der Maschine so genau erfassen, dass sie merkt, wenn plötzlich ein Mensch im Weg ist.

So können Roboter Menschen zum Beispiel beim Heben schwerer Teile in der Montage unterstützen, aber auch filigrane Einsatzorte wie die Medizintechnik werden möglich. Und die Maschinen können sogar ganz direkt von den Menschen lernen: Wer einem Roboter beibringen will, was er zu tun hat, muss das nicht mehr am Computer programmieren, sondern kann es ihm einfach vormachen, den Roboterarm führen und die Maschine merkt sich die Bewegung.

Wer muss ausweichen? Mensch oder Maschine?

Ohne Probleme ist diese Mensch-Roboter-Kooperation freilich nicht. Professor Klaus Bengler vom Lehrstuhl für Ergonomie der Technischen Universität München erforscht unter anderem, wie man den Arbeitsalltag gestalten muss, wenn Menschen künftig mit dem „Ein-Arm-Kollegen“ – wie Bengler den Roboter nennt – kooperieren sollen. „Die Vision ist, dass sich ein Mitarbeiter einen Roboter zur Unterstützung holen kann, wie er heute eine Bohrmaschine holt, wenn er eine braucht“, sagt Bengler. Doch bis es soweit ist, müssen er und seine Kollegen noch viele Fragen klären, die oft so einfach klingen, aber technisch hochkomplex sind: Wer weicht wem aus, wenn sich Mensch und Maschine mal in die Quere kommen? Sollte sich der Mensch darauf verlassen können, dass der Roboter immer dem vorgegebenen Weg folgt, so dass der Mensch ausweichen kann? Oder soll die Maschine mit Hilfe ihrer vielen Sensoren versuchen auszuweichen? Oder: Wie groß ist der ideale Abstand, den Mensch und Maschine am Arbeitsplatz einnehmen sollen? Bengler hat all das mit Probanden getestet. Das Ergebnis: Den idealen Abstand gibt es nicht. Interessanterweise halten die Testpersonen, die Erfahrung im Umgang mit Robotern haben, tendenziell mehr Abstand zu ihnen. Und wie laut oder leise sollte der Roboter-Kollege arbeiten, ohne dass es den Menschen nervt oder wegen der Stille nervös werden lässt?

Es ist bereits jetzt ein weites wissenschaftliches Feld, doch es kommen immer weitere Fragen hinzu. Denn Forscher sind sich sicher, dass Maschinen künftig auch selbstständig dazulernen werden. Daraus ergeben sich neue Probleme: „Wenn die Maschine zu schnell lernt, kann der Mensch nicht mehr mithalten“, sagt Professor Bengler, „das kann verwirrend werden.“ Zumindest das ist aber noch Zukunftsmusik.

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