VRoboCoop

Projektbeschreibung

VRoboCoop adressiert die zentrale Herausforderung moderner Industrie 4.0 und Industrie 5.0: die verlässliche und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration mit großen Industrierobotern. Während sich ein Großteil der bisherigen MRK-Forschung auf Leichtbauroboter mit geringer Reichweite und Traglast konzentriert, setzt die industrielle Praxis häufig schwere Roboter ein, die große Bauteile bearbeiten oder hohe Lasten bewegen. Genau hier setzt VRoboCoop an und entwickelt Methoden, mit denen Menschen und große Roboter produktiv, sicher und vertrauensvoll zusammenarbeiten können.

Im Projekt werden KI-basierte Verfahren zur robusten Menschenerkennung und zur Interpretation menschlicher Aktionen im Aufgabenkontext erforscht. Ziel ist es, dass der Roboter nicht nur Personen erkennt, sondern deren Verhalten versteht und das Restrisiko seiner Entscheidungen selbst einschätzen kann. Anstelle klassischer Sicherheitskonzepte, die beim Betreten einer Zone den Roboter stoppen oder verlangsamen, verfolgt VRoboCoop intelligente Sicherheitsstrategien: Das System bewertet die Gesamtsituation, passt Geschwindigkeit, Bewegungsbahnen und Reaktionsmuster dynamisch an und ermöglicht so eine wirklich kollaborative Zusammenarbeit mit großen Robotern.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Thema Vertrauen in die Mensch-Roboter-Kollaboration. Große Industrieroboter werden von Mitarbeitenden oft als bedrohlich wahrgenommen. VRoboCoop untersucht daher, wie Bewegungsverhalten, Feedback und Interaktionsdesign so gestaltet werden können, dass ein angemessenes, aber nicht leichtsinniges Vertrauen entsteht. Die entwickelten Technologien werden in drei praxisnahen Use Cases – Faserverbundfertigung, roboterbasierte Inspektion und Nacharbeit großer Bauteile sowie kollaborative Wartung von Fahrzeugen – demonstriert und evaluiert.

Projektziele und technische Innovation

Ziel von VRoboCoop ist es, die Mensch-Roboter-Kollaboration mit großen Industrierobotern sicherer, effizienter und besser akzeptiert zu machen und damit neue Einsatzfelder für MRK in der Industrie zu erschließen.

Die zentralen technischen Innovationen sind:

• KI-basierte Menschenerkennung und Aktionsinterpretation mit integrierter Selbstdiagnose, sodass die Zuverlässigkeit der erkannten Situationen messbar und das Restrisiko abschätzbar wird.
• Intelligente Sicherheitskonzepte für große Roboter, die Sensordaten, Kontextinformationen und AI nutzen, um die Gesamtsituation zu bewerten und Sicherheit mit Produktivität zu verbinden.
• Methoden zur Vertrauensbildung in der Mensch-Roboter-Interaktion, die Vertrauen zwischen Menschen und Roboter quantifizieren, gezielt aufbauen und gleichzeitig riskantes Verhalten vermeiden.
• Drei realistische Roboterzellen für Faserverbundfertigung, Inspektion und Nacharbeit großer Bauteile sowie kollaborative Fahrzeugwartung, in denen die entwickelten MRK-Technologien demonstriert und optimiert werden.

Mehrwert für Industrie, Forschung und den Technologiestandort.

• Für Industrieunternehmen: Sicherere und gleichzeitig effizientere Mensch-Roboter-Kollaboration mit großen Industrierobotern, reduzierte Stillstände und bessere Auslastung vorhandener Robotik-Investitionen durch intelligente Sicherheitsfunktionen.
• Für Forschung & Entwicklung: Neue KI-Methoden zur Menschenerkennung, Vertrauensmodellierung und situationsabhängigen Sicherheitslogik bilden eine wichtige Basis für zukünftige MRK-Lösungen und Standardisierungsinitiativen.
• Für den Standort Oberösterreich: Durch die Förderung des Landes Oberösterreich und von EFRE sowie die Kooperation von PROFACTOR und FH OÖ Campus Wels stärkt VRoboCoop die regionale Kompetenz im Bereich Robotik, Automatisierung und Mensch-Roboter-Kollaboration mit großen Robotern.