Die robotergeführte Lasermaterialbearbeitung hat sich in der materialbearbeitenden Industrie in vielen Bereichen etabliert. Sie ermöglicht das Schneiden, Markieren und Schweißen von Werkstücken unterschiedlichster Materialien. Für die Güte der Bearbeitungsqualität ist hierbei die exakte Führung des Laserstrahlfokuspunktes entlang der gewünschten Bearbeitungskontur entscheidend. Die Entwicklung von immer leistungsfähigeren Laserstrahlquellen ermöglicht sehr hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten, die vom Roboter nur mit Einschränkungen ausgeführt werden können. Beim Abfahren von typischen Bearbeitungskonturen treten abrupte Geschwindigkeitsänderungen in Richtung und Betrag auf, die der Roboterarm aufgrund seiner mechanischen Trägheit nicht sofort nachvollziehen kann. Die seitens der Laserleistung erreichbaren  Bearbeitungsgeschwindigkeiten können daher häufig nicht ausgeschöpft werden.                                                    

Im Forschungsprojekt LARISSA entwickelt und erprobt die Hochschule Aschaffenburg zusammen mit den Industriepartnern Reis Robotics und RAYLASE AG neuartige Systemkonzepte für die Lasermaterialbearbeitung mit Industrierobotern. Das Ziel besteht darin - mittels einer neuen Steuerungsstrategie sowie dem Einsatz von redundanten Kinematiken - die Dynamik und Genauigkeit bei der robotergeführten Lasermaterialbearbeitung zu erhöhen. Die Kombination eines Roboters mit einem Laserscanner, sowie die Koordination dieser beiden Teilsysteme durch eine übergreifende Steuerung, wird hierbei als vielversprechender Lösungsansatz gesehen.

Die Abkürzung LARISSA steht für LaserRobotik - Integration von Scan- und Fokussiereinheiten als hochdynamische System Achsen

(1) Roboter   (2) Steuerung   (3) Scan- und Fokussiereinheit

Die Hochschule Aschaffenburg bringt in das Projekt ihre Kompetenz in den Bereichen Mechatronik und Robotik ein und wird die neuen Steuerungsalgorithmen auf der Basis eines Rapid Control Prototyping Systems implementieren und im Laborumfeld erproben. Die Arbeiten werden im Labor für Regelungstechnik sowie im CAMRA (Center for Advanced Mechatronics and Robotics Aschaffenburg) durchgeführt.

Reis Robotics spezifiziert als Industriepartner die Anforderungen an das zu entwickelnde Gesamtsystem und übernimmt die anwendungsnahe Erprobung. Bei der RAYLASE AG wird der Prototyp eines neuen Scanners entwickelt, der auf die Anforderungen für den mobilen Einsatz – insbesondere als robotergeführtes Werkzeug - abgestimmt ist.