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Kollege Roboter packt mit an
Mehr als sechs Jahre intensive Entwicklungsarbeit hat die Deutsche Post DHL in den weltweit ersten Paketroboter investiert. "Es ist das erste Entladesystem, das selbstständig Container mit losen Stückgütern entlädt", sagt Dr. Keith Ulrich, Leiter des Technologie- und Innovationsmanagements bei Deutschen Post DHL. "Damit ist nun auch eine Automatisierung des bislang noch manuellen und körperlich hoch belastenden Ladegeschäfts an der Rampe möglich."
Der Roboter greift Pakete aus einem Container - zielsicher gesteuert von einer eigens entwickelten Software und einem Laserscanner. Er hebt sie an und legt sie auf ein Rollband, das die Packstücke in das Logistikcenter transportiert. Das Stadium eines Prototypen hat der gelbe Helfer schon vor einiger Zeit verlassen. Mittlerweile hat der intelligente Automat Marktreife erreicht. Im Essener DHL Logistikzentrum ist er im Einsatz, der Handelskonzern Metro gehört zu den ersten Käufern eines Paketroboters.
Ein erfolgreiches Gemeinschaftsprojekt
Das erste Entladesystem, das selbstständig Container mit losen Stückgütern entlädt.
Das automatisierte Entladesystem ist ein Gemeinschaftsprojekt von Deutschen Post DHL, dem Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft (BIBA) der Universität Bremen sowie der Astrium Space Transportation GmbH. Das auf Montagetechnik spezialisierte Unternehmen ThyssenKrupp Krause ist jetzt für den weltweiten Vertrieb der Paketroboter in Lizenz zuständig und wird die Integration des Systems in internationalen Logistikzentren betreuen.
In Zukunft soll der Paketroboter auch an anderen Orte zum Einsatz kommen: Im Rahmen des öffentlich geförderten Forschungsprojekts "ISETEC II" (Intelligente Seehafentechnologie) soll er seine Fähigkeiten beim Entladen von Schiffscontainern unter Beweis stellen. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt bei der Weiterentwicklung ist die Kombination mit anderen zukunftsweisenden Technologien wie Radio Frequency Identification (RFID). Insgesamt wurden auf den Paketroboter sieben Patentrechte und ein Gebrauchsmuster angemeldet - zwei der Patente sind bereits erteilt.
Arm und Greifer
Die Saugnosseln am Greifarm erzeugen einen Unterdruck.
Ein wichtiger Teil des Entladesystems ist der vorne befestigte Greifarm. Sechs Gelenke geben ihm die nötige Bewegungsfreiheit. Damit erreicht er jeden Punkt in seiner Umgebung, ganz gleich, ob ein Paket ganz oben, in der Mitte oder am Boden eines Containers liegt.
Der Greifer selbst ist ebenfalls eine Erfindung des Projektteams. An den Greifflächen ist er mit Saugnäpfen - im Fachjargon Saugnosseln genannt - von unterschiedlicher Größe ausgestattet. Damit der Greifer zuverlässig Kartons festhält, erzeugen die Saugnäpfe einen Unterdruck.
Der Scanner
Ingo Ahrns justiert den Scanner
Ohne die Fähigkeit sich zu orientieren und eine leistungsfähige Schaltzentrale bliebe der Paketroboter blind und unbeholfen. An dieser Stelle kam bei der Entwicklung des Automaten Dr. Ingo Ahrns und sein Team von Astrium Space Transportation, Abteilung Automation und Robotik, ins Spiel.
Über dem Gelenkarm des Paketroboters thront ein blauer Kasten. Er beherbergt einen 3D-Scanner, der für die räumliche Wahrnehmung sorgt. Um das strategisch günstigste Paket beim Ausladen zu finden, scannt das Gerät per Laser das Innere des Containers.
"Aus diesen Messdaten errechnet unser Bildverarbeitungsprogramm dann ein dreidimensionales Bild", erklärt Ahrns. Die Software erkennt auf Basis der Scannerdaten die Kanten der einzelnen Pakete und schließt daraus, wie sie angeordnet sind und welches Paket der Roboter am besten greifen soll. Mit dem Ergebnis füttert der Rechner die Steuereinheit, Arm und Greifer führen die Befehle aus. Und während der Roboter das Paket greift und auf das Band legt, errechnet die Software bereits parallel, welches Paket er am besten als nächstes nimmt.
