Angel Robotics

Das Startup-Unternehmen Angel Robotics ist ein Ableger des Robot System Control Laboratory der Sogang University in Seoul, das tragbare Robotik-Exoskelette für Menschen mit eingeschränkter Mobilität entwickelt, z. B. für ältere oder gelähmte Menschen. Durch die Entwicklung von am Körper tragbaren, maßgeschneiderten Produkten verhilft Angel Robotics Menschen mit eingeschränkter Mobilität zu einem unabhängigen Leben, indem es ihnen das Laufen ermöglicht. Das Unternehmen demonstrierte 2016 die Stärke seiner Technologie, als Kim Byeong-wook beim ersten Cybathlon, einem internationalen Wettbewerb für behinderte Menschen des Schweizer Bundesinstituts für Technologie in Zürich, mit bionischer Hilfstechnologie eine Bronzemedaille gewann.

Seitdem ist das Unternehmen schnell gewachsen und hat zwei Produkte auf den Markt gebracht: den WalkON Suit für vollständig Gelähmte sowie ANGELEGS, einen Hilfsroboter für Menschen mit eingeschränkter Gehfähigkeit. Angel Robotics gelangte bei den Olympischen/Paralympischen Spielen 2018 in Pyeongchang erneut in das Licht der Öffentlichkeit, als ein zu 100 % Querschnittsgelähmter mit einem WalkON Suit das olympische Feuer trug. Das Unternehmenswachstum zu bewältigen und gleichzeitig schnell anpassbare neue Produkte zu entwickeln, waren die beiden Hauptanforderungen, die die Auswahl einer Produktentwicklungsumgebung durch Angel Robotics entscheidend machten, so Kyoungchul Kong, CEO von Angel Robotics und Professor für Maschinenbau an der Universität Sogang.

„Da die wichtigsten Forscher und Entwickler während ihres Studiums an der Sogang University in SOLIDWORKS Werkzeugen geschult wurden und der Großteil der früheren Arbeiten mit der Software SOLIDWORKS Research erfolgt war, lag es nahe, dieselben Konstruktions- und Engineering-Werkzeuge bei Angel Robotics zu verwenden“, erklärt Kong. „2002 arbeitete ich erstmals mit SOLIDWORKS, als ich als Praktikant für eine kleine Risikokapitalgesellschaft mechanische Teile entwickelte. Ich fand, dass SOLIDWORKS die zeiteffizienteste und praktischste Konstruktionssoftware war, mit der ich je gearbeitet hatte. Aufgrund dieser Erfahrung und der Vertrautheit meiner Kollegen mit SOLIDWORKS fiel die Entscheidung nicht schwer.“

Angel Robotics standardisierte Anfang 2017 auf 3D-Produktentwicklungssoftware von SOLIDWORKS und implementierte die Lösungen SOLIDWORKS Professional für die Konstruktion, SOLIDWORKS Simulation für die Analyse, SOLIDWORKS Electrical für die elektrische Konstruktion und SOLIDWORKS PDM für das Produktdatenmanagement. Das Unternehmen entschied sich für SOLIDWORKS als Entwicklungsumgebung, da die Software benutzerfreundlich ist, Zugriff auf integrierte Konstruktions-, Engineering- und Fertigungswerkzeuge bietet und den wichtigsten Konstrukteuren bereits bekannt war.

SCHNELLE ENTWICKLUNG VON MASSGESCHNEIDERTEN AM KÖRPER TRAGBAREN ROBOTERN

Mit den Konstruktionswerkzeugen von SOLIDWORKS konnte Angel Robotics seine Roboterprodukte schnell entwickeln, obwohl die Produkte für jeden Kunden individuell angepasst werden müssen. Das koreanische Startup nutzt die Funktionen zur Konstruktionskonfiguration von SOLIDWORKS, mit denen sich die Erzeugung von Konstruktionsvarianten aus einem einzelnen Basisdesign und den 3D-Scandaten von Neukunden automatisieren lässt, um die Produkte individuell anzupassen.

„Bei unseren am Körper tragbaren Roboterprodukten müssen die Stützteile für jeden Kunden angepasst werden“, betont Kong. „Daher ist die Fähigkeit, schnelle Konstruktionsänderungen vorzunehmen, für uns unerlässlich. SOLIDWORKS ist definitiv das schnellste und praktischste Konstruktionswerkzeug, mit dem wir die Stützen schnell ändern können, indem wir die Konstruktion an das gescannte 3D-Benutzermodell anpassen. SOLIDWORKS bietet eine intuitive grafische Benutzeroberfläche, mit deren Hilfe wir eine Konstruktion innerhalb weniger Stunden entwerfen, prüfen und verifizieren können. Wir verwenden SOLIDWORKS, weil die Konstruktion damit wesentlich weniger Zeit in Anspruch nimmt.“

Vor kurzem begann Angel Robotics mit der Entwicklung von am Körper tragbaren Robotern für Kinder. „Bei Robotern für Kinder ist die Geschwindigkeit der Konstruktion und Fertigung der Stützen noch wichtiger, da das Stützteil aufgrund des Wachstums der Kinder häufig gewechselt werden muss“, betont Kong.

GERINGERER ZEITAUFWAND FÜR PROTOTYPEN UND BENUTZERTESTS DANK SIMULATION

Angel Robotics baut für Leistungstests von Teilen keine physischen Modelle, sondern spart Zeit und Geld, indem es mit der in SOLIDWORKS Simulation integrierten Finite-Elemente-Methode (FEM) die Steifigkeit und Festigkeit von Teilen virtuell simuliert und mit den SOLIDWORKS Werkzeugen für dynamische Bewegung Baugruppen auf Komponenteninterferenzen prüft. Die virtuelle und visuelle Erstellung von Prototypen spart nicht nur Zeit und Kosten bei der Entwicklung, sondern minimiert auch die Zahl der Trial-and-Error-Durchläufe bei Leistungs- und Sicherheitstests, die in verschiedenen Ländern obligatorisch sind, um die behördlichen Genehmigungen für Vermarktung und Verkauf von Robotersystemen zu erhalten.

„SOLIDWORKS Simulation hat uns durch die Finite-Elemente-Methode geholfen, die Trial-and-Error-Phase bei Sicherheitstests unserer Roboter auf ein Minimum zu beschränken“, erklärt Senior Designer Byeonghun Na. „Die Herstellung physischer Modelle ist äußerst zeitaufwändig. Daher verwenden wir SOLIDWORKS für virtuelle Prototypen von Teilen, bevor wir sie physisch zusammensetzen.“

EINFACHERE FERTIGUNG DURCH 3D-DRUCK

Maßgeschneiderte tragbare Roboter erfordern nicht nur robuste Konstruktionsfunktionen zur raschen Anpassung des Designs an jede einzelne Person, sondern auch ein kostengünstiges Mittel zur Herstellung von Unikaten. Auch hier nutzt Angel Robotics SOLIDWORKS Konstruktionsdaten, um Kunststoffteile in kurzer Zeit mittels generativer Fertigung auf seinem Stratasys Fortus 3D-Drucker zu erstellen.

„SOLIDWORKS bietet eine intuitive und einfache Schnittstelle für 3D-Drucker, die den gesamten Herstellungsprozess einfach und schnell macht“, sagt Kong. „SOLIDWORKS ist sehr leistungsstark, da es allen Benutzern ermöglicht, komplizierte und professionelle Funktionen zu nutzen, ohne allzu viel Zeit und Energie hineinzustecken. Die einfache und intuitive Benutzeroberfläche ist das leistungsstärkste Merkmal von SOLIDWORKS.“