Roboter wie Cobotta dürften dank ihrer vielen Vorteile zum neuen Standard in der Laborautomation werden. Davon ist Rainer Treptow, Gründer und CEO der Bahead GmbH überzeugt. Zusammen mit der IAV Automotive Engineering und Denso Robotics zeigt er mit dem Futurelab-Konzept, wie das Labor der Zukunft aussehen könnte. „Wir kombinieren erstmals im Laborbereich drei disruptive Technologien miteinander – kollaborative Roboter, Drohnen sowie Künstliche Intelligenz.“ Das ziele vor allem auf Labore, die trotz kleiner Probenzahlen automatisieren müssten.
Für Cobotta sprach dabei die unkomplizierte Vernetzung der Geräte im Labor. „Unser Roboter macht die aufwändige Schnittstellen-Programmierung überflüssig, so dass bereits im Labor vorhandenes Equipment weiter verwendet werden kann – das spart Kosten und Zeit“, erklärt Carsten Busch, Produktmanager Cobots bei Denso Robotics. Cobotta ermögliche so für Life Science, Biotech und Medtech-Labore eine hocheffektive, flexible und kosteneffiziente Laborautomatisierung, die sich auch für Umwelt-, Lebensmittel- und Industrielabore eignet. Da Cobotta aufwändige Programmierung auskommt, amortisiere sich die Anschaffung sich meist in wenigen Monaten.
Alle Geräte miteinander vernetzen
Im Futurelab besteht Cobottas zentrale Funktion darin, alle Geräte im Labor miteinander zu vernetzen. Darüber hinaus nimmt der Roboter unterschiedliche Laboraufgaben wahr. Eine am Arm montierte Kamera erkennt Positionen, z. B. von Mischern oder Rotoren. Das macht den Roboter zum Multitalent – vom intelligenten Pick&Place und Öffnen bzw. Schließen von Gefäßen über die Gerätebedienung bis hin zur Ablesung von z.B. Displays, Barcodes und Datendigitalisierung bzw. -übertragung. Der Roboter kann z.B. eine Mikrotiterplatte mit 96 Wells (kleine Gefäße für die Proben) mit einer Geschwindigkeit von nur 50 Sekunden je Well auf 5/100 mm genau anfahren und jeweils in ein Well eintauchen – „ein ausgezeichneter Wert“, so Rainer Treptow.
Überzeugt hat Cobotta dank seiner offenen Plattform, einfachen Bedienbarkeit sowie TÜV-zertifizierten, funktionalen Sicherheit mit dem inhärent sicheren Design. Entscheidend waren zudem technische Parameter wie die hohe Wiederholgenauigkeit (± 0,05 mm) und das geringe Eigengewicht von nur 4 kg bei einer Traglastfähigkeit von bis zu 500 g.
Schienensystem macht Cobot mobil
Im Futurelab macht ein Schienensystem den Cobot an verschiedenen Arbeitsplätzen einsetzbar und erweitert den Aktionsradius des Roboters – auf den Arbeitstischen und in der Höhe, denn die meisten Anwendungen befinden sich ca. 10 cm über den Arbeitsflächen oder erfordern ein Hineingreifen, z.B. wenn der Roboterarm in eine Zentrifuge greifen muss. Dank des Rail Systems kann Cobotta kann in wenigen Minuten an verschiedenen Arbeitsplätzen eine jeweils andere Aufgabe übernehmen.
Zur intelligenten Logistik gehören ferner das Tower-Hotel (ein multifunktionales und vollautomatisches Hochregallager für standardisierte Container für Laborverbrauchsmaterialien, Proben oder Reagenzien) sowie Drohnen für die Laborlogistik.
KI als Gehirn
Eine weitere Technologie im Einsatz ist die Künstliche Intelligenz: als Gehirn des Labors fungiert ein KI-basiertes Steuerungssystem, das alle Geräte, Drohnen, Tower-Hotel und Cobotta versteht und über KI oder Schwarmintelligenz steuert. Die Arbeitsabläufe werden über ein Tablet oder Laptop, geplant, gestartet und überwacht. Die Systemsteuerung dokumentiert jeden Schritt und ermöglicht so ein datenbasiertes Qualitätsmanagement.
Gegenwärtig werden Prototypen und Konstruktionsmuster weiter optimiert, so dass ein Komplettaufbau des ersten Futurelab Mitte 2021 und die Betatestphase Ende des Jahres erfolgen können.
Denso Robotics
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