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So finden Industrieroboter den richtigen Ton

Arbeitswissenschaftler der TU Chemnitz erforschen akustische Informations- und Warnsignale

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Jens Mühlstedt (r.) misst die Frequenzen und Laustärke der Signale, die von einem Industrieroboter ausgesendet werden. Der Klang dieser Signale ändert sich, je nach Position von Dr. Holger Unger, der den Roboter bedient. Im Hintergrund füllt eine Testperson einen speziell für diese Untersuchung entwickelten Fragebogen aus. Foto: TU Chemnitz/Sven Gleisberg

Moderne Industrieanlagen sind heute oft komplett von trennenden Schutzeinrichtungen umgeben und mit optischen Störungsanzeigen versehen. In besonderen Bediensituationen, wie dem manuellen Einrichtbetrieb oder bei einer Störungsbeseitigung werden akustische Signale bisher wenig und lediglich in Form einfacher Warntöne eingesetzt. Jedoch können durch die oft geräuschlosen Bewegungen eines Industrieroboters Gefahrensituationen für den Menschen entstehen. Doch das soll sich künftig ändern, denn an der Professur Arbeitswissenschaft der TU Chemnitz arbeitet man derzeit unter Leitung von Prof. Dr. Birgit Spanner-Ulmer daran, dass auch Industrieroboter akustisch besser wahrgenommen werden können.

Im "Usability Lab" der Arbeitswissenschaftler wurden dazu in den vergangenen Monaten umfangreiche Versuche an einem Testmodell der Chemnitzer Firma Hiersemann Prozessautomation GmbH durchgeführt. Konkret handelt es sich um einen Greifarm eines Roboters. Maschinenbaustudent Jens Mühlstedt erforschte im Rahmen seiner Diplomarbeit die Wechselwirkung zwischen Roboter und Bediener im Zusammenhang mit akustischen Signalen. Nähert sich der Diplomand dem Roboter zu weit, ertönt ein Alarmsignal. Dieses Signal wird immer dann intensiver, wenn er sich dem Greifarm in den Weg stellt. Bewegt sich der Roboterarm weiter in Richtung des Studenten, stoppt plötzlich die Anlage. Außerdem ist in diesem Augenblick ein stetiges und lautes Wartesignal zu hören. "Unsere Aufgabe ist es jetzt herauszufinden, inwieweit verschiedene Klänge für derartige Szenarien geeignet sind", erläutert Dr. Holger Unger von der Professur Arbeitswissenschaft der TU Chemnitz, der die Arbeit betreut.

Deshalb werden drei Klangzusammenstellungen genau analysiert. Dazu erhalten Testpersonen Fragebögen, auf denen sie ihre subjektiven Wahrnehmungen festhalten. Dabei soll festgestellt werden, welche akustischen Signale beispielsweise nervend wirken oder welche Töne nicht als Warnsignale identifiziert werden. "Erste Ergebnisse bestätigen, dass akustische Signale den Betrieb einer Industrieanlage unterstützen können und den Anwender durchaus vor Gefahren warnen können", so Mühlstedt, dessen Diplomarbeit den Titel "Akustische Informationen bei der Mensch-Maschine-Interaktion" trägt. Die Ergebnisse seiner Arbeit sollen künftig bei der Hiersemann Prozessautomation in einem Serienkonzept berücksichtigt werden. Die Diplomarbeit des Studenten ist mit diesen Tests jedoch noch nicht beendet. In ihrem weiteren Verlauf werden an der Professur Arbeitswissenschaft Informations- und Warnsignale im Automobil untersucht.

Weitere Informationen erteilt Dr. Holger Unger, Telefon (03 71) 5 31 - 53 24, E-Mail holger.unger@mb.tu-chemnitz.de sowie Jens Mühlstedt, E-Mail muej@hrz.tu-chemnitz.de

(Autoren: Michael Chlebusch und Mario Steinebach)

Mario Steinebach
31.03.2006

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