Eine interaktive Arbeitsplatte zur Montage von Bauteilen und ein Roboter-Greifarm, der dem Menschen dabei behilflich ist: Das Szenario „Smart Work Bench“ war der Dreh- und Angelpunkt von Johannes Höcherls Dissertation mit dem Titel „Impact of Robot Motions on User Interaction and Workload in Cooperative Assembly“.
Kernfragen dabei waren, wie der Mensch die Bewegungen eines Roboters wahrnimmt, wenn er mit ihm zusammenarbeitet, welches Bewegungsverhalten für den Menschen akzeptabel ist und wie inakzeptables Roboterverhalten automatisiert erkannt werden kann. In einer Studie mit 32 Teilnehmern konnten diese den Roboter in einer virtuellen Welt für sich optimal einstellen. An der Realversion dieses industrienahen Aufbaus, bei dem eine echte Baugruppe zusammengefügt werden musste, beobachtete Johannes Höcherl per Kamera rund 60 Probanden und untersuchte, wie die Personen auf veränderte Parameter, wie Geschwindigkeit des Roboterarms, Beschleunigung oder Annäherungsweg reagieren. Außerdem analysierte er mögliche Zusammenhänge des Roboterverhaltens mit der Bedienerbelastung.
Belastung des Bedieners zeitgenau erkennen
„Es stellte sich heraus, dass sekundäre Effekte wie etwa das Vibrieren des Roboters, ganz wesentlich für den Arbeiter sind“, nennt Johannes Höcherl ein Beispiel. Außerdem habe sich gezeigt, dass die allgemeine Konsistenz des Roboterverhaltens entscheidend für eine effiziente Zusammenarbeit ist. Ferner ist es möglich über körpernahe Sensorik die Bedienerbelastung zeitgenau zu erkennen und damit auf die menschliche Wahrnehmung der Situation zurückzuschließen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen können solche Arbeitsplätze in Zukunft bestmöglich entworfen werden und die Maschine besser an den Menschen angepasst werden.
Die Promotion war eine kooperative Promotion mit der Universität Bielefeld, Erstgutachterin dort war Prof. Dr. Britta Wrede; betreuender Professor an der OTH Regensburg war Prof. Dr. Thomas Schlegl.
Arbeit an der Fabrik der Zukunft
Johannes Höcherl hat nach seinem Diplomabschluss im Fach Mechatronik an der OTH Regensburg den Master of Applied Research absolviert. Zehn Jahre lang hat er im Labor Robotik unter der Leitung von Prof. Schlegl als wissenschaftlicher Mitarbeiter gearbeitet. Er war maßgeblich beteiligt an den Projekten Smart Work Bench und iDev, die beide in Kooperation mit Infineon Regensburg durchgeführt wurden. Nach seiner Zeit an der OTH Regensburg arbeitet Johannes Höcherl derzeit als Senior Software Engineer bei der Firma BHS Intralogistics GmbH im Landkreis Regensburg im Bereich autonome Roboter für die Fabrik der Zukunft.
