Mit Motoman Next, einem neuen System aus Roboter- und Steuerungs-Hardware sowie -Software, erleichtert Yaskawa den Einstieg in die Robotik auf KI-Basis: Anwender, Softwareentwickler und Systemintegratoren können so auf einfachem Weg adaptive, intelligente Robotik-Anwendungen realisieren, die bisher aufgrund der erforderlichen Hand-Auge-Koordination als schwierig oder unwirtschaftlich zu automatisieren galten.
Die Automatisierung mit Robotern in Kombination mit KI, Bildverarbeitung und Sensorik gilt als Schlüssel zur Bewältigung der Folgen des demografischen Wandels und des Arbeitskräftemangels. Motoman Next ist ein aufeinander abgestimmtes System aus Roboter- und Steuerungs-Hardware sowie -Software. Die Robotersteuerung RCU (Robot Control Unit) wird um eine ACU (Autonomous Control Unit) ergänzt, die auf einem leistungsfähigen Nvidia-Jetson-Orin-NX-Edge-Device mit integrierter CPU und GPU basiert. Auf diesem System läuft ein Linux-Host Betriebssystem, das die einfache Installation und Ausführung von Docker-Containern ermöglicht. Yaskawa stellt darauf bereits zentrale Robotik Basisfunktionten in Form vorinstallierter Software-Services und Skills bereit – darunter automatische kollisionsfreie Bahnplanung, die Steuerung sämtlicher OT-Funktionen des Roboters sowie modulare Funktionsbausteine für Kraftsensorik und 2D-/3D-/KI-basierende Bildverarbeitung (Halcon Library). Eine gRPC-ROS-Bridge zur Integration von ROS2-Anwendungsmodulen öffnet den Zugang zur ROS-Community.
All-in-One Roboter-Steuerungsplattform
Durch die Integration beider Roboter-Steuerungswelten ermöglicht Motoman Next erstmals die Synergie von Programmiermethoden aus der klassischen signalbasierenden Automationswelt (OT) und der datenbasierenden IT-Welt auf einer einzigen Plattform – ein separater PC ist zum Betrieb adaptiver Roboteranwendungen im Feld nicht mehr erforderlich. Yaskawa managt die Hardware-Plattform und die Kernmodule der Software (Services und Skills) selbst und übernimmt somit das aufwendige Aufsetzen eines Linux-PC sowie die Pflege von Softwaremodulen mit Robotik-Kernfunktionen.
Engineering und Digitaler Zwilling
Im Paket enthalten ist außerdem auch ein professionelles Engineering- und Simulations-Tool (YNX Robot Simulator), das als Digitaler Zwilling den Aufbau, Test und die Optimierung intelligenter Robotik-Lösungen ermöglicht. Alternativ dazu können erfahrene Softwareentwickler auch Engineering-Tools von Nvidia-benutzen (IsaacSim), die Yaskawa als einer der weltweit ersten Hersteller von Industrierobotern vollständig unterstützt.
Produzieren statt Programmieren
Klassische Industrieroboter werden auf ein vorher bekanntes und genau definiertes Spektrum an Werkstücken und Stückzahlen hin programmiert. Wenn dieses Spektrum zu schnell wächst oder sich ständig verändert, wünscht sich der Anwender flexible Roboter, die mit Hilfe von Sensorik (zum Beispiel Kameras, Kraftsensoren) neue Situationen und Werkstückvarianten erfassen, verstehen und darauf reagieren können. Das ist oft für Alltagsaufgaben wie Beladen, Montage, Reinigen, Sortieren, Ernten oder Verpacken notwendig – für Aufgaben also, deren Automatisierung bisher als schwierig oder unwirtschaftlich zu automatisieren galten, weil sie Hand-Auge-Koordination, Geschicklichkeit oder Entscheidungsvermögen erfordern. Solche komplexeren Aufgaben findet man sowohl in der klassischen Industrie, aber besonders auch abseits davon in neuen Märkten wie Logistik, Großgastronomie, HealthCare, Baugewerbe oder Recycling – das heißt dort, wo Automation heute noch gar nicht stattfindet und wo akute Personalnot herrscht.
OT und IT integriert
Für die Entwicklung flexibler, adaptiver Roboteranwendungen kommt KI in Verbindung mit Sensorik ins Spiel, die in der Welt von IT-Softwareexperten auf PC-Plattformen entwickelt wird, und dann mühsam mit der Automationswelt der Robotersteuerung verbunden werden muss. Die Welt der Daten (IT) trifft also auf die Welt der Signale (OT). Motoman Next integriert diese beiden Welten auf einer Robotersteuerung.
Die im Paket enthaltenen Standard-Services (Docker-Container) zu Bahnplanung, Roboterstatus, Bildverarbeitung, Sensorik und KI stellen alle erforderlichen Robotik-Funktionen bereit, sind auf die Motoman-Roboterhardware abgestimmt und vermeiden alle möglichen robotertypischen Fallstricke für Roboterprogrammierer wie Singularitäten, Stützpunkte, geschwindigkeitsabhängiges Bahnverhalten beim Überschleifen.
Mit Motoman Next wird es also für PC-Softwareentwickler möglich, sofort Roboteranwendungen ohne Robotik-Kenntnisse zu programmieren und mit Docker-Containern zu installieren. Systemintegratoren finden mit Motoman Next einen einfachen Einstieg in die Welt der adaptiven, KI-basierenden Robotik und das ohne Lizenzgebühren für Entwicklungsplattformen.
Roboterbediener fühlen sich auf dem intuitiven „Smart Pendant“-Tablet (Android) des Roboters sofort zurecht. Für die Bedienung müssen sie lediglich beschreiben, was der Roboter in welcher Reihenfolge tun soll. Dies erfolgt mit Hilfe von Blockdiagrammen oder Web-HMIs, in denen sich Workflows unter Verwendung vorgefertigter, KI-basierender „Skills“ erstellen lassen.
Automatische, kollisionsfreie Bahnplanung
Unter den serienmäßig bereitgestellten Services ragt die automatische kollisionsfreie Bahnplanung besonders hervor: Der Roboter besitzt Daten über seine Umgebung (statisches oder veränderliches Umgebungsmodell) und kann mit einem einzigen Befehl von A nach B fahren, ohne mit dem Arm, dem TCP oder dem Werkstück mit seiner Umgebung zu kollidieren. Das bedeutet zum einen eine enorme Erleichterung beim Teachen von Positionen und schafft zum anderen die Grundvoraussetzung für KI geplante Roboterbahnen.
Robotermodelle
Die Modellpalette der neuen Motoman Next-Industrieroboter (Nex-Serie) reicht von 7 bis 35 kg Traglast. Alle Modelle sind aufgrund der neu konzipierten Servoantriebs-Technologie laut Yaskawa absolutgenau („Zero-Gap“ zwischen Digitaler und Realer Welt). Als weiteres zukunftsweisendes Feature verfügen die Motoman-Cobots der NHC-Serie über eine eingebaute RGB-D „Bodycam“, mit der der Cobot seinen Arbeitsbereich beobachten und auf Ereignisse adaptiv reagieren kann.
Web:
www.yaskawa.de
