Peter Kühmstedt steht in seinem Labor am Fraunhofer IOF in Jena, neben ihm lehnt ein unbearbeitetes Karosseriebauteil: eine Autotür. Sie weist eine für das menschliche Auge kaum sichtbare Beschädigung auf – ihre Oberfläche ist durch eine Delle deformiert. Kühmstedt, Abteilungsleiter für Bildverarbeitung und Sensorik am Institut, zeigt mit seinem Finger auf die Stelle, an der er den Schaden in der Außenhaut der Tür vermutet. Ein nahestehender Roboter mit 3D-Sensoren erwacht daraufhin zum Leben. Er erkennt die Fingerposition des Forschers und folgt der angezeigten Richtung.
An der fraglichen Stelle beginnt das Messsystem mit seiner Untersuchung und führt 3D-Messungen durch. Die mit dem Sensor erfassten Daten verarbeitet das System anschließend und gleicht sie mit fehlerfreien Oberflächen ab, um Größe und Umfang des Defektes am Bauteil zu erfassen. Das Ergebnis: Das System findet die Delle und markiert den Bereich, in dem sich der Schaden befindet, mit einem Lichtsignal.
Zwei 3D-Sensoren ergänzen sich
Der Roboterassistent mit dem Name 3D-Kosyma soll Prüfmessungen einfacher und effizienter gestalten und damit die Qualitätssicherung in der Industrie nachhaltig fördern. Er besteht aus mehreren Komponenten: Ein am Fraunhofer IOF entwickelter 3D-Sensor überblickt die ihm gebotene Szene und registriert sowohl die Gestik eines Menschen als auch die präsentierten Teile. Sobald der Roboter über diesen 3D-Sensor erkennt, dass ein Mensch auf einen Gegenstand zeigt, wird ein separater Roboterarm mit einem zweiten 3D-Sensor der Firma INB Vision an dieses Bauteil herangefahren. Dieser übernimmt anschließend den Prüfprozess.
Der Anspruch des Projektes ist es, ein kollaboratives ortsflexibles Prüfsystem zu entwickeln, das die Mensch-Maschine-Interaktion in der 3D-Qualitätssicherung unterstützt. „Uns ging es darum, einen möglichst niedrigschwelligen Umgang zwischen dem Menschen und dem Roboter in der Qualitätssicherung umzusetzen“, sagt Kühmstedt.
Die erste Entwicklungsphase des Roboterassistenten ist abgeschlossen und das System soll nun seinen Weg in die Wirtschaft finden. Dazu werden derzeit Gespräche mit Partnern aus Industrie und Wirtschaft geführt.
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
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