Innovationsnetzwerk: Robotics for Humans – Menschennahe Robotik

Herausforderung

Roboter dringen immer stärker in neue Bereiche vor, die eine Interaktion und Koexistenz mit dem Menschen unausweichlich machen. Autonome Mäh- und Saugroboter im Privatbereich sind schon lange keine Besonderheit mehr. Auch im Hotel- und Gastronomiegewerbe und sogar in der Pflege werden Roboter bereits eingesetzt.

Die zunehmende Interaktion von Mensch und Maschine verändert die Anforderungen an Robotiksysteme. Bestehende Systeme sind meist an Produktionsaufgaben orientiert, wo Schnelligkeit, Präzision und Kraft eine primäre Rolle spielen. Damit gehen sie nur unzureichend auf menschliche und zwischenmenschliche Bedürfnisse ein. Etablierte Bedien- und Sicherheitskonzepte sind zudem schwer auf menschennahe Aufgaben außerhalb der Produktionsumgebung übertragbar. Dem gegenüber steht bspw. die Entwicklungslinie der Soft Robots, welche durch den Einsatz von sehr nachgiebigen Materialien zwar tendenziell weniger Gefährdungspotenzial aufweisen, aber nur geringe Arbeit verrichten können. Aktuelle Entwicklungen im Bereich der Kontinuumsrobotik zeigen die für den Einsatz in menschennaher Umgebung notwendige Flexibilität und Sicherheit, sind jedoch sowohl in der applikationsspezifischen Entwicklung als auch in der Anschaffung zu kostenintensiv.

Vision

Vor diesem Hintergrund ist die Zielstellung des ZIM-Netzwerks die Demokratisierung der Robotik durch die Entwicklung sicherer und flexibler Robotertechnologien mit hohem Akzeptanzpotential und ausreichender Performanz, die wirtschaftlich sind. Dies soll u.a. durch die Entwicklung von funktionalisierten Strukturkomponenten, dynamischen Sicherheitskonzepten und intuitiven Mensch-Maschine-Schnittstellen sowie die Integration von kognitiven Fähigkeiten und die Umsetzung modularer Systeme erreicht werden. Der Fokus liegt zudem auf einfacher Plan- und Bedienbarkeit, dem Einsatz günstiger Materialien und Komponenten sowie serienfähigen Herstellungstechnologien. Gleichzeitig sollen auch ethische, rechtliche und soziale Implikationen (ELSI-Faktoren) (bspw. »Haftung«, »Robophobie«) in die Forschungs- und Entwicklungsarbeit einbezogen werden.

Im aufstrebenden, aber noch nicht sichtbaren Bereich der Menschennahen Robotik stehen KMU und Start-ups aufgrund ihrer Neuartigkeit vor wirtschaftlichen Herausforderungen. Das ZIM-Netzwerk zielt darauf ab, deutsche Unternehmen zu unterstützen, indem es ihnen frühzeitig Zugang zu einem vielversprechenden Marktsegment verschafft und so die internationale Wettbewerbsfähigkeit fördert. Die Ausrichtung auf die Bedürfnisse der Endnutzer erschließt wirtschaftliches Potenzial und erleichtert den Transfer von Hightech-Wissenschaft in die Gesellschaft, wodurch der nationale KMU-Sektor in diesem Segment gestärkt und befähigt wird.