Industrieller Roboter mit Lineareinheit für optische Navigationssysteme

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Bremen beabsichtigt die Beschaffung eines neuen Robotersystems für das Testbed for Robotic Optical Navigation (TRON) Labor. Dieses Labor unterstützt die Entwicklung und Qualifizierung von optischen Navigationssystemen, indem es Sensordaten und hochgenaue Referenzdaten für zukünftige Explorationsmissionen erzeugt. Das Herzstück des TRON-Testsystems ist ein industrieller Roboter, der auf einer Lineareinheit montiert ist. Dieses Robotersystem ermöglicht komplexe, dynamische Bewegungsabläufe und dient primär der realitätsnahen Positionierung optischer Sensoren im Raum. Der Roboter ist zentral für die Simulation von Anflug- und Landesequenzen sowie für die Nachbildung realistischer Bewegungsabläufe, wie sie bei Weltraummissionen erwartet werden. Ergänzt wird das System durch Beleuchtungseinheiten, Lasermesstechnik und eine Echtzeitsteuerung, wodurch Hardware-in-the-Loop-Tests unter weltraumähnlichen Bedingungen ermöglicht werden. Das vorhandene, obsolete Robotersystem soll durch ein neues System ersetzt werden, das über optimierte Konfigurationsparameter und eine verbesserte Bedienbarkeit verfügt. Das neue Robotersystem muss eine Nutzlast von mindestens 16 kg bei höchster Beschleunigung tragen können, sowie eine Zusatznutzlast von mindestens 30 kg, die sich auf verschiedene Positionen am Roboter verteilen darf. Die Lineareinheit muss mindestens 10,50 m Fahrweg bei einer maximalen Fahrgeschwindigkeit von 1,45 m/s realisieren. Die Wiederholgenauigkeit des Roboters ohne Lineareinheit muss ± 0,1 mm oder besser sein, die der Lineareinheit ± 0,02 mm oder besser. Der Roboter soll eine Reichweite von mindestens 1600 mm bei voller Streckung haben und über eine handbedienbare Fernsteuerung verfügen, die manuelle Bewegungen, Programmstarts und -bearbeitung sowie Variablenanzeige ermöglicht. Die Programmierung muss über die Fernsteuerung erfolgen und die Programme müssen in Textform exportierbar und importierbar sein. Eine Simulationssoftware mit visueller Darstellung des Roboters auf der Schiene und erweiterbaren Umgebungskomponenten ist erforderlich, um Roboterprogramme vor dem Einsatz auf dem realen Roboter zu prüfen. Debugging-Funktionen mit sinnvollen Fehlermeldungen zur Programmiersyntax sind notwendig. Die Kompatibilität mit bereits eingesetzter Software (KUKA Robot Language und KUKA.RobotSensorInterface 2.3 auf KUKA System Software 5.5) wird positiv bewertet. Der Zugriff auf die Robotersteuerung von externen Systemen (z.B. Windows 11 PC) über Remote Desktop muss möglich sein. Die aktuelle Robotertelemetrie muss über eine Ethernet-Schnittstelle in Echtzeit (mindestens 85 Hz) lesbar sein und kartesische sowie Achswinkel-Positionen des TCP, die Position der Schiene und Motorströme aller Achsen umfassen. Es muss möglich sein, programmdefinierte Variablen in Echtzeit (mindestens 85 Hz) über die Ethernet-Schnittstelle zu versenden, ebenso wie mindestens 24 weitere Variablen verschiedener Datentypen (Boolean, Double, Long Integer). Informationen von externen Systemen müssen in Echtzeit (mindestens 85 Hz) über die Ethernet-Schnittstelle auf die Robotersteuerung übertragen werden können, wobei mindestens 24 Variablen verschiedener Datentypen übertragbar sein müssen. Diese empfangenen Informationen müssen in Echtzeit im laufenden Roboterprogramm verarbeitet werden können, z.B. zur Vorgabe neuer Positionen oder zur Steuerung des Programmablaufs. Die Lieferung, der Aufbau, die Inbetriebnahme und die Abnahme des Robotersystems sind Teil der Leistung. Die gewünschte Lieferfrist beträgt 6 Monate nach Auftragserteilung, wobei kürzere Lieferzeiten positiv bewertet werden. Die Installation erfolgt auf einem vorhandenen Betonsockel mit eingelassenen Halfenschienen. Der Schalt- und Steuerschrank muss aus Gründen des Lärmschutzes in einem separaten Raum untergebracht werden können. Das Robotersystem muss in die vorhandene Sicherheitselektronik integrierbar sein. Die Farbe von Roboter und Schiene muss schwarz sein (RAL 9005 matt). Der Abbau und die Entsorgung des vorhandenen Robotersystems sind als optionale Position anzubieten. Nach dem Aufbau erfolgt die Inbetriebnahme und die Demonstration der Funktion durch ein einfaches Programm. Technischer Support per Telefon und/oder E-Mail (Montag bis Freitag, Deutsch/Englisch) sowie ein Vor-Ort-Technikereinsatz innerhalb von 5 Werktagen nach Fehlermeldung müssen gewährleistet sein. Eine Herstellergarantie von 12 Monaten wird positiv bewertet. Eine Ortsbesichtigung vor Angebotsabgabe ist vorgesehen. Das Angebot muss in deutscher Sprache verfasst sein, technische Angaben dürfen in englischer Sprache sein.