Weshalb haben wir die erste und einzige Technik für sichere kapazitive Sensoren entwickelt?

Entstehungsgeschichte

Vor Jahren hatten wir ein Programm für eine Anlage im Automobilbau geschrieben. Teil der Anlage war ein Roboter, bei dem ein Gitter Menschen davon abhielt, dem Roboter zu nahe zu kommen. Nun musste aber natürlich der Einrichter, der den Roboter programmierte, ganz nah an den Ort des Geschehens heran.

Typischerweise wurde damals die Türsicherung durch einen Elektriker außer Betrieb gesetzt, so dass der Einrichter in den Gefahrenbereich gehen konnte, ohne Nothalt aus zu lösen. Damit machte sich der Elektriker strafbar. Um dieses Problem zu umgehen, bat man mich während der Inbetriebnahme, unser Programm so zu ändern, dass es Nothalt nicht zur Kenntnis nahm.

Das habe ich natürlich abgelehnt. Ich habe dem Kunden gezeigt, an welcher Stelle im Programm die Abfrage des Nicht-Nothalt-Signals stand und ihm vorgeschlagen, die Abfrage selbst heraus zu nehmen. Merkwürdigerweise hat er das dann aber nicht getan, obwohl der „Safety Engineer“ das angeblich abgesegnet hatte.

Juristisch war das Problem nun für mich gelöst, aber nicht technisch. Ich habe lange über eine sichere technische Lösung nachgedacht. Nachdem ich alle Alternativen verworfen hatte, blieb nur das kapazitive Prinzip.

Während ich damals nur den Einrichter im Sinn hatte, kam schon bald die Forderung nach kollaborierenden Robotern auf. Die sollen also direkt neben Menschen ihre ständige Arbeit verrichten. Hierbei ist es aus meiner persönlichen Sicht zwingend geboten, dass solche Roboter vor der Berührung des Menschen anhalten. Es gibt umfangreiche Untersuchungen, welche Kraft einem Menschen zugemutet werden kann. Aber geben Sie dem Roboter mal ein Skalpell als Werkzeug „in die Hand“. Dann wird es etwas schwierig, eine erlaubte Kraft für eine Berührung festzulegen. Es muss auch nicht gleich ein Skalpell sein, ein dünner Bohrer ist auch gefährlich.

Einen kapazitiven Sensor sicher zu machen, ist die einfachste Sache der Welt. Den Sensor empfindlich genug, dabei aber temperaturstabil und ausreichend störungsunempfindlich zu machen, erwies sich als nicht trivial. Die Lösungen der hier genannten Aufgaben habe ich mir patentieren lassen.

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