Serviceroboter wahren physische Distanz

Die Angst, sich mit dem Coronavirus anzustecken, hat zu Mitteln und Wegen geführt, die gebotene physische Distanz zu wahren. Um dennoch nah am Menschen dranzubleiben, sind in kurzer Zeit clevere motorisierte Lösungen entstanden.

Stefan Roschi
Corporate Marketing Communication,
Maxon Group, Sachseln/Schweiz

Die Grenzen der physischen Distanz während der globalen Corona-Pandemie hat die Tür zu vernetzten, autonomen und intelligenten Innovationen weit aufgetan. Um das aktuell hohe Ansteckungsrisiko in der Breite zu verringern, hat auch die Nachfrage nach berührungslosen Lieferungen weltweit erheblich zugenommen. Mit kleinen Robotern, die dem Kunden Waren selbstständig über kurze Strecken bis vor die Haustür befördern, schickt sich das esthnische Start-up Starship Technologies an, den Lieferservice zu revolutionieren. Die findigen Unternehmer vergrößern beständig ihre Flotten selbstfahrender Lieferroboter als Lösungen für die „letzte Meile“. Mit Hilfe der autonomen Boten auf sechs Rädern können Geschäfte geöffnet bleiben, ohne dass sich Kunden bewegen müssen und einem menschlichen Zusteller begegnen.

Lebensmitteleinkäufe könnten in Zukunft folgendermaßen erfolgen: Der Sender lotst eine kompakt aufgebaute Mini-Kühlbox auf sechs Rädern autonom durch die Straßen, während diese via GPS zum Empfänger rollt. Vorausgesetzt, sie passen in den Laderaum und sind nicht schwerer als
10 kg, lassen sich auch andere Güter eigenständig bewegt ausliefern. Am Ziel angekommen, kann der Kunde per Smartphone-App die Waren entnehmen und der Roboter tritt die Rückfahrt an.

Schlanke Antriebe setzen autonome
Fahrkonzepte in Bewegung

Möglich wird die konfliktfreie Belieferung jeglicher Art dautonom agierender Fahrzeuge auch durch die darin verbauten Sensoren, Kameras und Hochleistungsmotoren. Von Maxon entwickelte und hergestellte Kompakt-Antriebe und Controller zielen auf Anwendungen mit automatisierten geführten Fahrzeugen (AGV). Je nach Einsatzfeld finden sich in der großen Produktpalette entsprechende Antriebe. Häufig verwendet werden die Baureihen EC Flat- und EC Frameless wie auch DC-Motoren. Seit kurzem existiert mit der jüngsten Antriebsreihe mit integrierter Elektronik, den sogenannten IDX-Kompaktantrieben, eine weitere Variante für eine Antriebsintegration im autonomen Fahrkonzept.

Viele dieser Anwendungen profitieren von den bürstenlosen EC-Flachmotoren dank der flachen Bauform. Mit ihrer einfachen, aber gleichwohl durchdachten Konstruktion lassen sich diese Antriebe weitgehend automatisiert zu einem günstigen Preis herstellen. Im Gegensatz zu den EC-Flachmotoren bestehen die EC-Frameless-Varianten aus einem BLDC-Motor-Kit. Hierbei werden Rotor und Stator getrennt geliefert, ohne Lagerung und ohne Motorwelle, und erst beim Zusammenbau verbunden. Welche Variante – EC-Flachmotor oder EC Frameless – verwendet wird, bestimmt die jeweilige Anwendung. Zudem benötigen EC-Motoren einen Controller, um die Kommutierung sicherzustellen. Alternativ lässt sich ein DC-Motor heranziehen, der bei bestimmten Anwendungsfällen ohne Controller auskommt.

Humanoide Serviceroboter verstehen sich immer besser aufs Assistieren

In puncto Kompaktheit optimiert Maxon seine Motoren und die Elektronik schon seit langem. Heute geht es aber auch um Batteriesysteme bis hin zu Batterie-Managementsystemen, die angeboten werden. Bisweilen schränken aber beispielweise technische Anforderungen, Temperaturmanagement oder die Stromversorgung die einfache Integration von Antrieben in Konstruktionen ein. Doch gerade Entwickler von Robotersystemen, die sich der Mensch-Roboter-Kollaboration widmen, benötigen eine größere Gestaltungsfreiheit, die für sie ein Erfolgsfaktor ist. Zahlreiche neue Entwicklungsansätze haben dazu geführt, dass humanoide Roboter nach menschlichem Vorbild nicht nur von einem freundlichen Geist beseelt zu sein scheinen. Getüftelt wird auch daran, dass Serviceroboter ihre Umwelt auch besser erkennen und sich aufs Assistieren verstehen.

Freundlich dreinblickende Maschinenwesen betreuen bereits in mehreren Städten weltweit unermüdlich ältere und kranke Menschen. Im Circolo-Krankenhaus im norditalienischen Varese beispielsweise sind seit der Pandemie verstärkt Roboter im Einsatz. Auf Rädern steuern sie die Betten von Covid-19-Patienten an und sammeln Informationen über deren Gesundheitszustand. Währenddessen kann ein Arzt fernab der Patientenzimmer die Daten ablesen. Als Pflegehelfer machen sich humanoide Roboter in Chennai, der sechsgrößten Stadt Indiens, nützlich. Sie verteilen Medikamente und Essen an isolierte Patienten.

In Japan ist die Roboterversion Pepper mancherorts Teil des Krankenhausalltags. Der rollende Ansprechpartner für Informationen kann situationsgerecht reagieren und begrüßt Patienten mit leichten Symptomen in ihrer Unterkunft. Nie müde, unmöglich zu kontaminieren und frei von Schutzausrüstung, haben sich die sozialen Roboter als besonders nützlich in der Krankenhausumgebung erwiesen.

Auch in dem in Frankreich entwickelten und vom japanischen Hersteller Softbank Robotics übernommenen Maschinenwesen steckt ausgeklügelte Hard- und Software. Pepper ist mit einem Mikrofon und einem Bildschirm ausgestattet und verwendet eine Telepräsenz-Anwendung, damit Patienten ohne Ansteckungsrisiko mit ihren Verwandten kommunizieren können. Mit Motoren von Maxon in den Fingern und Rädern ausgestattet, wurde dieser humanoide Roboter mit freundlichem Gesicht auch im Krankenhaus Pitié-Salpêtrière in Paris getestet. Anfangs ferngesteuert auf der Intensivstation, versieht Pepper seinen Dienst auch an der Rezeption des Krankenhauses. Besuchern vermittelt er die Sicherheitsregeln, dem Krankenhauspersonal Entspannungsübungen.

In Geschäften und Läden können diese Assistenzlösungen Kunden anleiten. Dabei steuert ein Bediener den Roboter fern und kommuniziert per Video. Als Begleitroboter in Seniorenheimen eingesetzt, vertreiben sie in Pandemiezeiten die Einsamkeit und Langeweile der Bewohner, indem sie den Kontakt mit der Außenwelt ohne Ansteckungsgefahr ermöglichen.

Der sozialen Isolation in Pflegeheimen hat auch das Start-up CareClever den Kampf angesagt. Die 2015 im nordfranzösischen Roubaix nahe Lille gegründete Entwicklungsfirma hat 20 ihrer Begleitroboter namens Cutii zur Verfügung gestellt. Er hört auf Sprachbefehle und lässt sich fernsteuern. Cutii bietet den Bewohnern verschiedene Aktivitäten und ermöglicht ihnen gleichzeitig Videoanrufe mit Freunden und Verwandten. Zwar schränkt Cutii den physischen Kontakt zwischen Menschen ein, doch gerade in Zeiten der Viruspandemie stärken die Begleitroboter die virtuellen menschlichen Interaktionen.

Dank Begleitrobotern bleiben Menschen trotz schützender Distanz sich nahe

Solche Entwicklungen zeigen deutlich: Die Grenzen der physischen Distanz während der Covid-19-Pandemie öffnen die Tür zu vernetzten, autonomen und intelligenten Innovationen. Mittels Logistik- und Pflegerobotern lassen sich die menschlichen Verbindungen aufrechterhalten, Geschäftsbeziehungen aufbauen und mehr Konnektivität und Personalisierung anbieten. Die integrierten Maxon-Technologien treiben die mobilen Maschinen an und ermöglichen es, dass sich Menschen trotz schützender Distanz nahe sein können.