Die wesentlichen Vorteile der Robotersimulation

Voraussetzung für den Einsatz von Robotern ist, dass sie das Programm, welches sie zu absolvieren haben, zunächst angelernt bekommen.
Ein Industrieroboter weiß nicht von Haus aus, was er zu tun hat.
Der Mensch, der diesen Roboter geschaffen hat, ist auch als Einziger in der Lage, ihm seine späteren Fähigkeiten „beizubringen“, das heißt, ihn entsprechend zu programmieren.
Schweißen, lackieren, kleben, montieren – alle diese Fähigkeiten muss ihm der Mensch beibringen. Man bezeichnet diesen Prozess als „teachen“ und er findet im direkten Roboterkontakt statt.
Von einem kleinen Handpult aus kann der Roboter durch den Programmierer von Punkt zu Punkt seiner späteren Tätigkeit geführt werden. Dieser Prozess trägt die Bezeichnung „Online-Programmierung“.

Simulationen sind aus dem Alltag der Industrie nicht mehr wegzudenken

Um diesen Lernprozess effektiv zu gestalten und nicht am originalen Roboter zu experimentieren, wird im Computer ein „Modell-Roboter“ geschaffen und entsprechend den späteren Anforderungen an den Industrie-Roboter werden die Bewegungsabläufe ausprobiert und effektiv gestaltet.
Am Computer wird also der Modell-Roboter „offline“ auf seinen späteren Einsatz im Fertigungsprozess ausprobiert und vorbereitet.
Hier kann bewegt, Zeit gemessen, platziert und untersucht werden, ohne dass der real laufende Produktionsprozess gestört und sein Ablauf gefährdet wird.
Es wird also mit Hilfe des Computers am Modell des späteren Roboters probiert, für gut befunden oder verändert. Diese Tätigkeit erklärt das Wesen einer Computer-Simulation.
Ziel dieser Simulation ist es, letzten Endes ein Programm für die Tätigkeit des Roboters zu erstellen, welches spezifisch und steuerungsbezogen in den Original-Roboter eingelesen werden kann.
Durch die Simulation wird ebenfalls wertvolle Zeit eingespart, denn sie läuft wesentlich schneller ab, als später beim Roboter im Arbeitsprozess selbst.
Die Robotersimulation wird so gut und effektiv sein, wie es das verwendete Simulationsprogramm zulässt.
In der Simulation kann sehr genau probiert und dadurch der Zeitaufwand für das „Nachteachern“ am Roboter wesentlich gesenkt werden.
Die Simulation am Computer läuft, wie bereits erwähnt. offline ab, allerdings müssen dafür simulations-relevante Bedingungen und Anlageteile sowie die Anlageumgebung integriert werden.
Für eine reale Simulation ist auch die Kollissionserkennung von außerordentlicher Bedeutung für eine sichere Arbeitsweise im gesamten Fertigungsprozess.
Die Simulationsdaten werden dokumentiert und ausgewertet mit dem Ziel, den gesamten Simulationsablauf weiter zu verbessern und so effektiv wie möglich zu gestalten. Auf Grund dieser Dokumentation kann auch eine gesamte Fertigungsanalyse des Roboters erstellt werden.
Die Robotersimulation ist entscheidend für die gesamte Phase der Planung und Konstruktion und trägt erheblich zur Verkürzung der Inbetriebnahmezeit bei.
Die Robotersimulation dient der effizienten, flexiblen und kostengünstigen Gestaltung des gesamten Fertigungsprozesses.
Gegenwärtig wird der Weiterentwicklung und Verbesserung der Robotersimulation sehr große Aufmerksamkeit geschenkt. Dabei nimmt die Entwicklung neuer Software einen sehr wichtigen Platz ein, jedoch auch entsprechende Hinweise zur besseren Nutzung der Simulation sind sehr wichtig. Fachzeitschriften und andere Publikationen zur Robotersimulation veröffentlichen ständig die neusten Erkenntnisse auf diesem Gebiet.
Ein neues, wichtiges Gebiet zur Robotersimulation ist das RRS/ RCS.
RRS steht für „Realistische Robotersimulation“ und RCS für „Robot Controller Simulation“.
Wenn ein Robotermodell durch den Bewegungsplaner des realen Roboters in der Simulation bewegt wird, spricht man von RRS und RCS.
Das RRS ist eine europäische Norm und deren Einführung beginnt sich erst durchzusetzen. RRS ist jedoch erforderlich zur möglichst genauen Planung der Bewegungsabläufe des Roboters.
Ein neues und umfassendes Simulationsprogramm ist zum Beispiel „Cosimir“.
Damit kann der Anwender den für das Anwendungsprogramm ausgewählten Roboter offline programmieren und die geplanten Aktionen innerhalb der betreffenden Anlage visuell testen. Dabei sind den einzelnen Aktionen und Befehlen unterschiedliche Farben zugeordnet. So erhöht sich die Übersichtlichkeit bedeutend.
Diese Anwendung ist unter anderem für Komplexe angelegt, in denen mehrere Roboter in verschiedenen Bereichen des Fertigungsprozesses zum Einsatz kommen.
Für die Robotersimulation ist es sehr wichtig, dass die Modelle der realen Situation der Hardware, also dem realen Roboter, angepasst sind.
Das Simulations-System kommuniziert ganz deckungsgleich mit der Verhaltensweise des Roboter-Systems.
Die Bildverarbeitung, die Kommunikationsmodule, die Kamera usw. werden durch die Simulation ersetzt.
Die Robotersimulation eignet sich auch hervorragend für die Ausbildung und dies für mehrere Personen gleichzeitig. Die Arbeitsweise und die Realisierung der Aufgaben des Roboters werden durch die Simulation anschaulich abgebildet und bilden so die Grundlage, umfassend den Fertigungsprozess kennenzulernen.
Die vordringlichste Aufgabe der Simulation ist es jedoch, ein möglichst exaktes Modell des einzusetzenden Roboters zu erstellen.