2 Min. Lesezeit

Erkenntnisse für Einsatz kollaborierender Roboter

Bonn | Für seine Masterarbeit am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) untersuchte der Psychologe Markus Koppenburg, wie Probanden die Zusammenarbeit mit einem Roboter hinsichtlich Gefahren und Beanspruchung empfinden und wie ihre Arbeitsleistung beeinflusst wird. Zu enge Kollaboration mit Robotern und unvorhergesehene Bewegungen führen bei Probanden zu Stress. Bild: Birgit Naber /IFA Hierfür […]

von | 04.11.20

Bonn | Für seine Masterarbeit am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) untersuchte der Psychologe Markus Koppenburg, wie Probanden die Zusammenarbeit mit einem Roboter hinsichtlich Gefahren und Beanspruchung empfinden und wie ihre Arbeitsleistung beeinflusst wird.
Zu enge Kollaboration mit Robotern und unvorhergesehene Bewegungen führen bei Probanden zu Stress. Bild: Birgit Naber /IFA Zu enge Kollaboration mit Robotern und unvorhergesehene Bewegungen führen bei Probanden zu Stress. Bild: Birgit Naber /IFA
Hierfür nutzte Koppenburg das Virtual-Reality-Labor des IFA. Auf einem acht mal drei Meter großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen. „Das Besondere bei dem Experiment war, dass sich die Arbeitsräume von Mensch und Roboter überschnitten“, berichtet Koppenborg. Die Herausforderung: Die Probanden hatten an einem Computer Produktionsaufgaben zu erledigen und mussten gleichzeitig den Roboter per Knopfdruck anweisen, wohin er die Werkstücke transportieren sollte. Außerdem wurde die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters gesteigert und seine Bewegungsbahn variiert, wodurch seine Bewegungen unvorhersehbarer wurden. Währenddessen erfasste der Psychologe, wie viele Aufgaben von den Testpersonen in einer bestimmten Zeit erledigt wurden und wie groß die Fehlerrate dabei war. Außerdem zeichneten Sensoren die Herzfrequenz der Probanden auf. Die Ergebnisse zeigten, dass bei den Probanden Leistungseinbußen bei der Aufgabenbearbeitung zu verzeichnen waren, sobald der Roboter in variierender Bahn und damit unvorhersehbarer arbeitete. Je flotter die programmierbare Maschine werkelte, desto größer war das Empfinden von Angst und Beanspruchung bei den Testpersonen. „Die Bedeutung der in der Masterarbeit untersuchten Fragestellung liegt in der häufigen – und in Zukunft wahrscheinlich noch wachsenden – Interaktion zwischen Mensch und Roboter an industriellen Arbeitsplätzen“, sagt Prof. Dr. Ulrich Ettinger vom Institut für Psychologie der Universität Bonn, der die Arbeit mitbetreute. Für seine Masterarbeit und sein bisheriges Engagement wurde Koppenborg mit dem Georgia und Helmut Friedrich-Stiftungspreis 2013 ausgezeichnet. Der Preis ist mit 3.500 Euro dotiert. uni-bonn.de dguv.de/ifa/index.jsp  

Bonn | Für seine Masterarbeit am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) untersuchte der Psychologe Markus Koppenburg, wie Probanden die Zusammenarbeit mit einem Roboter hinsichtlich Gefahren und Beanspruchung empfinden und wie ihre Arbeitsleistung beeinflusst wird.

Zu enge Kollaboration mit Robotern und unvorhergesehene Bewegungen führen bei Probanden zu Stress. Bild: Birgit Naber /IFA Zu enge Kollaboration mit Robotern und unvorhergesehene Bewegungen führen bei Probanden zu Stress. Bild: Birgit Naber /IFA

Hierfür nutzte Koppenburg das Virtual-Reality-Labor des IFA. Auf einem acht mal drei Meter großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen. „Das Besondere bei dem Experiment war, dass sich die Arbeitsräume von Mensch und Roboter überschnitten“, berichtet Koppenborg.
Die Herausforderung: Die Probanden hatten an einem Computer Produktionsaufgaben zu erledigen und mussten gleichzeitig den Roboter per Knopfdruck anweisen, wohin er die Werkstücke transportieren sollte. Außerdem wurde die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters gesteigert und seine Bewegungsbahn variiert, wodurch seine Bewegungen unvorhersehbarer wurden. Währenddessen erfasste der Psychologe, wie viele Aufgaben von den Testpersonen in einer bestimmten Zeit erledigt wurden und wie groß die Fehlerrate dabei war. Außerdem zeichneten Sensoren die Herzfrequenz der Probanden auf.
Die Ergebnisse zeigten, dass bei den Probanden Leistungseinbußen bei der Aufgabenbearbeitung zu verzeichnen waren, sobald der Roboter in variierender Bahn und damit unvorhersehbarer arbeitete. Je flotter die programmierbare Maschine werkelte, desto größer war das Empfinden von Angst und Beanspruchung bei den Testpersonen. „Die Bedeutung der in der Masterarbeit untersuchten Fragestellung liegt in der häufigen – und in Zukunft wahrscheinlich noch wachsenden – Interaktion zwischen Mensch und Roboter an industriellen Arbeitsplätzen“, sagt Prof. Dr. Ulrich Ettinger vom Institut für Psychologie der Universität Bonn, der die Arbeit mitbetreute.
Für seine Masterarbeit und sein bisheriges Engagement wurde Koppenborg mit dem Georgia und Helmut Friedrich-Stiftungspreis 2013 ausgezeichnet. Der Preis ist mit 3.500 Euro dotiert. uni-bonn.de dguv.de/ifa/index.jsp
 

Bildquelle, falls nicht im Bild oben angegeben:

Jetzt Newsletter abonnieren

Brennstoff für Ihr Wissen, jede Woche in Ihrem Postfach.

Hier anmelden

Cybersicherheit im Mittelstand: KI verschärft die Bedrohungslage
Cybersicherheit im Mittelstand: KI verschärft die Bedrohungslage

KI-gestützte Phishing-Angriffe, steigende Ransomware-Zahlen und neue Schwachstellen durch vernetzte Systeme erhöhen die Sicherheitsanforderungen im Mittelstand. Das CYBERsicher Lagebild 2026 der Transferstelle Cybersicherheit im Mittelstand zeigt, wo Unternehmen besonders gefährdet sind und bei welchen Schutzmaßnahmen weiterhin Nachholbedarf besteht.

mehr lesen
HERMES AWARD 2027: Bewerbungphase für Industrieinnovationen gestartet
HERMES AWARD 2027: Bewerbungphase für Industrieinnovationen gestartet

Die Deutsche Messe AG hat die Bewerbungsphase für den HERMES AWARD und den HERMES STARTUP AWARD 2027 eröffnet. Aussteller der HANNOVER MESSE können ihre technologischen Entwicklungen bis zum 5. Februar 2027 einreichen. Im Mittelpunkt der Bewertung stehen Innovationsgrad, industrieller Nutzen, Wirtschaftlichkeit und Marktreife.

mehr lesen
Tarifabschluss Chemie 2026: Höhere Mindestbezüge für Fach- und Führungskräfte
Tarifabschluss Chemie 2026: Höhere Mindestbezüge für Fach- und Führungskräfte

Der VAA und der Bundesarbeitgeberverband Chemie (BAVC) haben sich auf höhere tarifliche Mindestjahresbezüge für akademisch qualifizierte Fach- und Führungskräfte verständigt. Nach einer ausgebliebenen Erhöhung im Vorjahr steigen die Mindestbezüge 2026. Darüber hinaus wollen die Tarifpartner ihre Zusammenarbeit bei der Transformation der Chemie- und Pharmaindustrie intensivieren.

mehr lesen
VDI-ChemCar-Wettbewerb 2026: Indonesisches Team holt den Sieg
VDI-ChemCar-Wettbewerb 2026: Indonesisches Team holt den Sieg

Beim 20. VDI-ChemCar-Wettbewerb in Bayreuth hat sich das indonesische Team „Reactics Jayantaka“ knapp gegen vier deutsche Hochschulteams durchgesetzt. Die Studierenden mussten ihre chemisch angetriebenen Modellfahrzeuge möglichst präzise über eine zuvor ausgeloste Distanz steuern. Der Wettbewerb fand am 23. September 2026 im Rahmen der Konferenz „Electrochemistry“ statt.

mehr lesen

atp weekly

Der Newsletter der Branche

Ihr kostenfreier E-Mail-Newsletter für alle Belange der Automatisierung.

Sie möchten das atp magazin testen

Bestellen Sie Ihr kostenloses Probeheft

Überzeugen Sie sich selbst: Gerne senden wir Ihnen das atp magazin kostenlos und unverbindlich zur Probe!

Finance Illustration 03