BMT104: Kollaborative Robotik (mit Praktikum)

Lernpfad Robotik

BMT104: Kollaborative Robotik (mit Praktikum)

Kurzporträt BMT104: Kollaborative Robotik (mit Praktikum)

Worum geht es? Dieses Modul behandelt Roboter, die in direkter Nähe oder Zusammenarbeit mit Menschen eingesetzt werden. Studierende lernen Kollaborationstypen, Sicherheitskonzepte, Mensch-Maschine-Interaktion, Ergonomie, Programmierung und Prozessintegration kennen. Im Praktikum planen und testen Studierende Programme unter Berücksichtigung von Bewegungen, Kräften, Sensorik und manuellen Tätigkeiten.

Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden benötigt, um kollaborative Robotersysteme sicher und anwendungsgerecht in Produktionsprozesse einzubinden. Die Kompetenzen helfen dabei, technische, wirtschaftliche und soziotechnische Aspekte gemeinsam zu bewerten.

Wieso ist es interessant? Kollaborative Roboter verändern, wie Menschen und Maschinen zusammenarbeiten. Das Modul zeigt, wie solche Systeme sicher geplant, programmiert und sinnvoll in Arbeitsabläufe integriert werden.

Modulverantwortung

Prof. Dr. Holger Dander

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Holger Dander

Verwendbarkeit

Bachelor Mechatronik und Robotik

Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp

Pflicht

Sprache

Deutsch

Angebot

Wintersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload

Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.

Engl. Titel

Collaborative Robotic

Empfohlene Voraussetzungen

BMT103: Robotik: Aufbau, Programmierung, Simulation, Inbetriebnahme und Bewertung einfacher Roboterstationen.
BB004: Grundlagen der Mechanik: Statik, Freischnitt, Gleichgewichtsbedingungen und mechanische Grundzusammenhänge technischer Systeme.
BMT101: Dynamik: Kinematik und Kinetik bewegter mechanischer Systeme als Grundlage für Roboterbewegungen.
BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften: Programmiergrundlagen, Ablaufmodellierung mit PAP und strukturierte Umsetzung technischer Abläufe.

Lernergebnisse / Kompetenzen

WAS

Nach Ablauf der Veranstaltung sind Studierende in der Lage, die Funktionsweise von kollaborierender Robotik (Cobots) zu verstehen, einfache robotertechnische Anwendungen zu planen, Roboterprogramme zu erstellen sowie Raumpunkte auch im Playback-Verfahren zu teachen, eine Mensch-Maschine-Kollaboration im Produktionsumfeld zu bewerten, zu entwickeln und zu dokumentieren, tabellarische Daten zu verarbeiten und grafisch aufzubereiten sowie technische Abläufe mit PAP und UML modellhaft darzustellen.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

Teachpunkte setzen und Bewegungsabläufe definieren an verschiedenen Robotern
Lauffähige Programme erstellen unter Berücksichtigung kollaborativer Bewegungen und Kräfte sowie unter Berücksichtigung manueller Tätigkeiten
Sicherheitsaspekte (Sicherheitszonen, Geschwindigkeiten, Sensorik) einplanen und implementieren
Roboterprogramme mit Produktionsperipherie (z. B. SPS, Sensoren) verbinden
Programme testen, anpassen und dokumentieren.

WOZU

damit Studierende kollaborierende Robotersysteme in der Produktion effizient, sicher und anwendungsgerecht einsetzen können.

Inhalte

Einführung in kollaborierende Robotik
Kollaborationstypen und Arbeitsformen, Grenzen kollaborierende Robotik
Sicherheitskonzepte und Normen
Schnittmengen und Abgrenzung zu humanoiden Robotern
Mensch-Maschine-Interkation (MMI) und Ergonomie
Programmier- und Steuerungskonzepte für kollaborierende Robotik
Integration in Produktionssysteme
Wirtschaftliche Bewertung kollaborierende Robotik, Prozessanalyse und Effizienzbetrachtung
Soziotechnische Perspektive, Soziotechnische Effekte und Arbeitsgestaltung
Zukunftstechnologien und Forschungstrends
Kritische Betrachtung und Grenzen

Prüfungsvorleistung

aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

digitale Klausur, 90 Minuten

Literatur

„Handbuch Mensch-Roboter-Kollaboration“ – Rainer Müller, Jörg Franke, Dominik Henrich (Hanser Fachbuchverlag, 2. Aufl., 2023)
„Mensch-Roboter-Kollaboration“ – Hans-Jürgen Buxbaum (Springer Gabler, 2020)
„Mensch-Roboter-Kooperation erfolgreich einführen: Grundlagen, Leitfaden, Applikationen“ – Markus Glück (Springer Vieweg, 2025)