Roboter „Spot“ rennt allein
durch die Halle

Energy Robotics, Entwickler von Softwarelösungen für mobile Roboter in industriellen Anwendungen, geht eine Partnerschaft mit dem US-Robotik-Unternehmen Boston Dynamics und dem internationalen Wissenschafts- und Technologieunternehmen Merck ein. Das Start-up der TU Darmstadt hat den mobilen Roboter „Spot“ von Boston Dynamics mit intelligenter Steuerungssoftware ausgestattet. Damit führt der Roboter autonome Inspektionen in der thermischen Abluftreinigungsanlage von Merck am Hauptsitz in Darmstadt durch.

Anlagen zur thermischen Abluftreinigung spielen eine wichtige Rolle im Umweltschutz. Sie enthalten eine Reihe wartungsintensiver Komponenten, die regelmäßig überwacht werden müssen. Dabei werden Sensoren wie Wärmebildkameras eingesetzt, um zum Beispiel Anomalien in Pumpen oder Lüftern zu erkennen sowie Druck- und Flüssigkeitsstände in Tanks zu untersuchen. Bei Routineinspektionen werden sie normalerweise vom Menschen getragen.

Energy Robotics hat diese Sensoren auf dem mobilen Roboter integriert, um eine effiziente Zustandsüberwachung zu ermöglichen. Zudem hat das Unternehmen den Roboter gemeinsam mit Merck für einen einstündigen Kontrollgang durch die mehrstöckige Anlage trainiert. Dabei überwindet der mobile Roboter mehrere Industrietreppen und sammelt mit seinen Sensoren wie Wärme- und Zoomkameras Daten, die er verschlüsselt über das öffentliche 4G-Netzwerk an die webbasierende Benutzeroberfläche auf einem PC oder Tablet überträgt.

Automatisierte Datenerfassung

Was in der Durchführung so einfach erscheint, ist das Ergebnis enormer Fortschritte, die die Soft- und Hardware-Entwicklung der Robotik erzielt hat. Der Roboter liefert reproduzierbare und qualitativ hochwertige Daten zur routinemäßigen Wartung und Zustandsüberwachung einer Anlage. In großem Maßstab eingesetzt, erhöhen solche automatisierten Inspektionen die Häufigkeit und Einheitlichkeit des Überwachungsprozesses. Die Verwendung eines größeren und vielfältigeren Datensatzes, der von Robotern automatisiert erfasst wird, kann die langfristige Effizienz einer Anlage durch vorausschauende Wartung erheblich verbessern und damit zur Erhöhung der Ausfallsicherheit und zu Kosteneinsparungen führen.

Darüber hinaus reduziert „Spot“ die Zeit, die Mitarbeitende für eintönige und körperlich anstrengende Arbeiten in engen, heißen oder lauten Räumen verbringen müssen. Nicht zuletzt trägt eine solch skalierte Überwachung industrieller Anlagen auch dazu bei, Umweltschutzbemühungen effektiver zu gestalten.

„Merck ist eines der ersten Unternehmen in Europa, das Spot testet. Das Pilotprojekt mit unseren Partnern Energy Robotics und Boston Dynamics zeigt den Stand der autonomen Robotik“, sagt Hartmut Manske, Head of Automation & Robotics bei Merck. „Wir sind überzeugt, dass wir in hohem Maße von der Effizienz und Zuverlässigkeit fernüberwachter Missionen in unseren Werken profitieren werden.“

Wärmebild- und Zoomkameras

Die Anwendung kombiniert die intuitive Steuerung, die Roboterintelligenz und die offene Schnittstelle von Boston Dynamics mit der leistungsfähigen Steuerungs- und Autonomiesoftware, der Benutzeroberfläche und der verschlüsselten Cloud-Anbindung von Energy Robotics. So kann „Spot“ aus der Ferne gesteuert oder trainiert werden, einer bestimmten Inspektionsrunde autonom, also eigenständig, zu folgen. Dabei kann er von jedem beliebigen Ort mit Internetverbindung überwacht werden. Mehrere Kameras und Sensoren ermöglichen dem Roboter, sich zurechtzufinden, während er Informationen über den Betrieb der Anlage vor Ort aufzeichnet und überträgt.

„Spot“ liest mithilfe der von Energy Robotics zusätzlich angebrachten Sensoren die Anzeigen von Messgeräten in unmittelbarer Nähe und kann auch entfernte Objekte mit dem extern montierten, optischen Zoomobjektiv vergrößern. Zudem ist der Roboter in der Lage, anhand von Wärmebildern Defekte an Leitungen oder die Temperatur von Pumpenkomponenten zu erkennen.

In der thermischen Abluftreinigungsanlage von Merck überwacht der Roboter beispielsweise den Kühlwasserstand und stellt fest, ob sich Kondenswasser angesammelt hat. Außerhalb der Anlage überwacht er Rohrbrücken auf Anomalien. Die Software von Energy Robotics verarbeitet mithilfe von künstlicher Intelligenz die Masse an gewonnenen Daten zu für den Menschen nützlichen und weiter verwendbaren Informationen.

Auf einem umfassenden Test-Parcours wurde Spot auf Herz und Nieren geprüft: So musste er besondere Herausforderungen wie Treppenstufen, Böschungen oder Gitterwege meistern. Um Kollisionen zu vermeiden, kann Spot außerdem Fahrzeuge und andere Hindernisse umgehen.

„Mit Spot bietet Boston Dynamics einen Roboter mit hervorragender Mobilität für innovative industrielle Anwendungen an. Er ergänzt unser umfassendes Softwarepaket für autonome Inspektion, Navigation und Flottenmanagement perfekt“, sagt Dr. Stefan Kohlbrecher, CTO von Energy Robotics.

Die Anwendungsfälle von „Spot“ im Innen- und Außenbereich werden erweitert. Die autonome Inspektion von Abluftreinigungs- und Kläranlagen ist das ideale Beispiel dafür. Mit solchen anspruchsvollen Einsatzgebieten wird greifbarer Mehrwert geschaffen.

Michael Perry, Vice President Business Development von Boston Dynamics, ist zuversichtlich für die Zusammenarbeit, weil „Energy Robotics über umfangreiche Erfahrung in der autonomen Steuerung mobiler Roboter und der Integration von Sensoren in komplexen Umgebungen“ verfügt.