In de autotechniek zijn onberispelijke lasnaden cruciaal. In de toekomst zal de kwaliteitscontrole door robots én mensen worden uitgevoerd, waarbij beide hun voordelen hebben. De robot wordt bestuurd door gebaren en spraakopdrachten en draagt en verplaatst de componenten. De vakman kan gemakkelijk defecten markeren en registreren. Het Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI) in Berlijn werkt samen met Volkswagen aan een productieve samenwerking tussen mens en robot bij het controleren van lasnaden in de auto-industrie.
Tot dusver is een testproces al decennia hetzelfde. Elk onderdeel wordt met de hand in een roterend raamwerk geklemd, zodat het van alle kanten kan worden geïnspecteerd. Het is onvermijdelijk dat de werknemer daarbij ergonomisch ongunstige houdingen moet aannemen. Bovendien is voor de controle maar weinig tijd beschikbaar, wat van invloed is op de kwaliteit van de beoordeling.
De werknemer kan het testproces wel naar eigen inzicht uitvoeren. Maar een niet-standaard procedure maakt het moeilijk om systematische defecten op te sporen uit de waarnemingen. Bovendien worden fouten meestal niet geregistreerd of moeten met muis en toetsenbord in een apart systeem worden ingevoerd.
In de toekomst zal het onderzoeksproces interactiever zijn. De komende jaren zullen robots op het inspectiestation de onderdelen in een ergonomische positie voor mensen vasthouden en bewegen. De robot kan het onderdeel in alle richtingen draaien, kantelen en verplaatsen. De mechanische arm haalt het onderdeel zelf van de assemblagelijn en presenteert het.
Multimodale besturing
De werknemer communiceert met de robot met behulp van expliciete en impliciete gebaren en bepaalt zo welke posities de robot moet benaderen. De medewerker kan zich concentreren op het oplossen van problemen en ziet minder gebreken over het hoofd.
Om de werksituatie vast te leggen ontwikkelde Fraunhofer-HHI middleware die verschillende sensoren coördineert. De noodzakelijke bewegingen van de grijperarm zijn afgeleid van de houding en lichaamsgebaren van de medewerker. Dit zorgt ook voor veiligheid – de software besluit de robotarm uit voorzorg te stoppen als de medewerker bijvoorbeeld niet naar het onderdeel kijkt.
Perceptuele interface
Maar individuele invoer bij het besturen van de robot blijft mogelijk. De nieuw ontwikkelde perceptuele interface kan gepersonaliseerde gebaren en spraakopdrachten vastleggen. Dit betekent dat het systeem snel kan worden aangepast en de werkplek individueel kan worden ingericht.
Een gebaar markeert ook virtueel de defecten op het onderdeel en visualiseert ze met behulp van projectoren voordat de werknemer ze bevestigt. Dit biedt 3D-documentatie van de kwaliteitsproblemen van defecte lasnaden – digitaal en op een efficiënte en intuïtieve manier.
Het combineren van veel sensoren met multimodale besturingsopties en machine learning kan een doorbraak voor andere corobotica-toepassingen betekenen. Hierdoor worden de mogelijkheden voor samenwerking en interactie tussen mensen en robots vergroot.