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08. September 2016

Industrieroboter aus dem Käfig gelassen – eine gestalterische Emanzipation steht bevor

Die Industrie 4.0, die zunehmende Vernetzung zwischen Mensch, Produkt und Maschine, hält Einzug in die Produktionsstätten. Neue käfiglose Roboter werden eingeführt und arbeiten eng mit den Menschen zusammen. Für die Mitarbeiter bedeutet dies einen Wandel in deren Arbeitswelt[1]. Für das Roboterdesign ergeben sich hierdurch neue Nutzeranforderungen. Wie kaum in einem anderen industriellen Feld, besteht beim käfiglosen Roboterdesign ein Widerspruch zwischen erwarteter und tatsächlicher Maschinenfunktion und daher besondere Anforderung an die technische Ausführung und die Gestaltung. Industrieroboter ohne Käfig verfügen über intelligente Sensorik und Sicherheitsmechanismen, wirken jedoch nach wie vor durch Ihre herkömmlichen funktionalen Aufbau und die oft klassische Gestaltung zerstörerisch mächtig und aggressiv.

In der Kritik steht jedoch auch der in die Jahre gekommene Ansatz, wonach Maschinen, die in enger Zusammenarbeit mit dem Menschen agieren, ein humanoides Äußeres erhalten. Ein prominentes Beispiel ist der Baxter von Rethink Robotics[2], welcher auf seinem Display Gesichtszüge sowie Augen zeigt. Darüber hinaus wird das visuelle Erscheinungsbild vieler automatisierter Fertigungshelfer durch einen evolutionär angewandten, visuell dominanten Gelenkmechanismus bestimmt. Namhafte Unternehmen zeigen Beispiele ihrer käfiglosen Roboterversionen meist ohne etablierte Gestaltungsansätze wesentlich zu hinterfragen.

 

 

Wie hier zu sehen ist, wählen die meisten Unternehmen eine durch Radien leicht weiche Formensprache, oder tauchen ihre neuesten Varianten in einen Schaum aus Kunststoff oder stecken sie in eine Haut aus Kunstleder. Dabei wirkt der Gesamteindruck nach wie vor additiv zusammen gesetzt und wenig integrativ. Ihr Aufbau spiegelt meist die zugrundeliegende Konstruktion, wodurch der technische Charakter hervorgehoben wird. Leicht wird vergessen, dass hier eine gestalterische Freiheit besteht, die von Nutzen sein kann, um das Verhältnis zwischen Mensch und Maschine zu verbessern.

Mit der Diplomarbeit von Eileen Zimmermann zeigt BUSSE Design+Engineering einen Ansatz zur raffinierten Neugestaltung des Industrieroboterdesigns. Damit wird erstmalig eine Brücke geschlagen zwischen Arbeiter und Maschine. Der visuelle Gesamteindruck des Roboters rückt damit näher an das Herstellerversprechen der Robotersicherheit. Die Idee ist es, das etablierte Erscheinungsbild von Industrierobotern und dessen emotionale Funktion zu prüfen, um sich vom heutigen Designmuster mutig zu emanzipieren.

Lösung

Der Entwurf zeigt eine auf das menschliche Umfeld angepasste Formensprache. Damit ergibt sich eine semantische Alternative in der Kommunikation zwischen Mensch und Roboter. Der Entwurf von E. Zimmermann beschreibt einen Industrieroboter, der für die enge Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ausgelegt ist.

Dieser Gestaltungsansatz verspricht die Vorbehalte der Mitarbeiter zu reduzieren. Der Hauptentwurf beinhaltet zwei Bestandteile: die zugrundeliegende Kinematik sowie die von außen wahrnehmbare Verkleidung. Die innere Struktur lässt nebst Beugebewegungen auch Streckbewegungen zu. Der flexible Mittelteil ist das Herzstück des Entwurfs von E. Zimmermann. Er ermöglicht die agilen Bewegungen in alle Richtungen. Dabei erfolgt die Lageänderung über pneumatische Muskeln, die einen geschmeidigen Bewegungsablauf ermöglichen.

Die Verkleidung des Roboters besteht aus einer netzartigen Silikon-Stützstruktur. Diese trägt das Potenzial die visuell wahrnehmbare Komplexität des Roboters zu reduzieren. Das Gewebe ist extrem flexibel, reißfest, temperaturbeständig und wasserdicht. Hierdurch kann die Wahrnehmung des nutzerseitig erlebten Risikos reduziert werden, wodurch eine Basis zur Akzeptanzsteigerung gelegt wird. Beispielsweise wird dabei darauf verzichtet, Beugestellen offen zu legen, welche häufig als Quetschzonen menschlicher Finger fehlinterpretiert werden. Das Gestaltungskonzept des Entwurfs von E. Zimmermann wird durch die Formensprache der Verkleidung definiert sowie durch den materialbedingten optische Oberflächeneindruck. Über die segmentierte Außenhaut wird der tatsächliche Bewegungsfreiraum des Roboters visuell offen gehalten. Das bringt den Vorteil, dass im Gegensatz zu etablierten Designs ehrlicherweise alle Bewegungsrichtungen angedeutet werden. Gängige Designs sind hier meist trügerische und führen zu dem Eindruck, die Bewegungsfreiheit des Roboters sei auf wenige Achsen begrenzt. Der Entwurf trägt so ein glaubwürdig intelligentes Erscheinungsbild, das Elastizität und Sensibilität unterstreicht. Das Aufgreifen von bionischen Strukturen in der Formensprache des Robotergehäuses betont darüber hinaus ein Technikverständnis, welches die Nähe zum natürlichen Umfeld des Menschen sucht, ohne jedoch eine humanoide Formensprache zu nutzen.

Die wahrnehmbare Oberfläche des Roboters besteht aus Materialien, mit größtenteils weicher und flexibler Anmutung. Darüber hinaus werden funktionstragende Elemente am Roboter durch farbliche Markierungen und Leuchtmedien betont. Der Greifers wird farblich bewusst unterteilt, da diese Bereiche auf bewegliche Funktionsbereiche des Roboters verweisen. Am Greifer sind die gummierten Flächen farbig gestaltet und weisen auf die symmetrischen Bewegungen der Backen hin. Im Mittelteil ist die netzartige Struktur mit Farbe versehen, womit die Flexibilität des Körpers unterstrichen wird. An den zylindrisch gestalteten Stellen kann der Roboter sich drehen und weist damit über die Geometrie des Rotationskörpers auf die Bewegungsrichtung des Roboterteils. Die Struktur wird oben und unten durch einen solchen Ring gleichfarbig gerahmt und damit formal abgeschlossen.

Durch den neuen Gestaltungsansatz kann der kommunikative Widerspruch zwischen dem durch die Gestaltung vermitteltem Sicherheitsgefühl und den tatsächlichen sicherheitstechnischen Merkmalen des Roboters stark reduziert werden.      

Ihr Ansprechpartner bei Busse:
Michael Tinius
Chefdesigner
Tel. +49(0)7308/ 811 499 70
tinius@busse-design.com

Ihr Ansprechpartner:
Eileen Zimmermann
Industriedesigner
e-Mail: eileenzimmermann@gmail.com 
XING-Profil: https://www.xing.com/profile/Eileen_Zimmermann3?sc_o=mxb_p

Ihr Ansprechpartner Hochschule Darmstadt:
Fachbereich Gestaltung, Industrie-Design
Prof. Holger Poessnecker 

 



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