Robotik Bleibt der kollaborierende Roboter eine Zukunftsvision?

Redakteur: Victoria Sonnenberg

Mensch und Roboter arbeiten meist strikt getrennt voneinander – und das nicht ohne Grund. Zusätzlich zu den Verletzungsgefahren, die drohen, wenn der Roboter unvorhersehbar wird, löst die Zusammenarbeit Stress aus und vermehrt zudem die Fehlerhäufigkeit bei den Probanden. Das sind Ergebnisse der Masterarbeit des Psychologen Markus Koppenborg von der Universität Bonn.

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Auf einem 8 m × 3 m großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein täuschend echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen.
Auf einem 8 m × 3 m großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein täuschend echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen.
(Bild: IDW)

Roboter schweißen im Automobilbau Bleche zusammen. In Kernkraftwerken verrichten sie in radioaktiven Bereichen ihre Arbeit. Und selbst im Operationssaal kommen sie zum Einsatz, um dort hochpräzise Eingriffe vorzunehmen. Damit es mit den Maschinen zu keinen Unfällen kommt, gilt die Sicherheitsregel, dass der Arbeitsraum von Mensch und Roboter strikt zu trennen sind. „Der so genannte kollaborierende Roboter ist eine Zukunftsvision: Er soll mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten“, sagt Markus Koppenborg, der an der Universität Bonn und dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) in Sankt Augustin seine Masterarbeit zu diesem Thema absolviert hat.

Arbeitsräume von Mensch und Roboter überschneiden sich

Der Psychologe der Universität Bonn untersuchte im Labor, wie Probanden die Zusammenarbeit mit einem Roboter hinsichtlich Gefahren und Beanspruchung empfinden und wie ihre Arbeitsleistung beeinflusst wird. Hierfür nutzte Koppenborg das Virtual-Reality-Labor des IFA. Auf einem 8 m × 3 m großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein täuschend echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen. „Das Besondere bei dem Experiment war, dass sich die Arbeitsräume von Mensch und Roboter überschnitten“, berichtet Koppenborg.

Die Herausforderung war nicht trivial: Die Probanden hatten an einem Computer Produktionsaufgaben zu erledigen und mussten gleichzeitig noch den Roboter per Knopfdruck anweisen, wohin er die Werkstücke transportieren sollte. Zudem wurde die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters gesteigert und seine Bewegungsbahn variiert, wodurch seine Bewegungen unvorhersehbarer wurden. Währenddessen erfasste der Psychologe, wie viele Aufgaben von den Testpersonen in einer bestimmten Zeit erledigt wurden und wie groß die Fehlerrate dabei war. Außerdem zeichneten Sensoren die Herzfrequenz der Probanden auf.

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