dtec.bw-Projekt „Digitale Entwicklungs- und Validierungsumgebung für physische Unterstützungssysteme zur Optimierung der Mensch-Technik-Interaktion (MTI) und - Schnittstellen am Beispiel von Exoskeletten“ (im Folgenden: „EVO-MTI“) - UT 7022

Das dtec.bw-Projekt EVO-MTI hat das Ziel, eine innovative Entwicklungs- und Evaluationsumgebung für Exoskelette zu entwickeln. Ein Projektteil hat dabei das Ziel eine robotergestützte Umgebung aufzubauen, in der das Verhalten von Exoskeletten – ohne diese physisch zur Verfügung zu haben – durch exakte und reproduzierbare Beschreibung mechanischer und dynamischer Eigenschaften dieser Systeme physisch simuliert wird.

Die hierfür benötigten Roboter müssen räumlich und zeitlich synchron mit dem Menschen agieren können. Zusätzlich sind hohe Anforderungen an die Reichweite, Genauigkeit, Sicherheit und Kraft gesetzt. Der bisherige Projektverlauf hat gezeigt, dass der bislang vorhandene Roboter nicht zur Erreichung der Projektziele geeignet ist. Um die Projektziele zu erreichen, kommt lediglich der Leichtbauroboter TX2-90XL TOUCH CS9 von Stäubli in Betracht.

Das Projekt erfordert einen Leichtbauroboter mit haptischer Interaktion, hoher Sicherheit, einer Reichweite von mindestens 1.400 mm sowie einer hohen Tragkraft und Wiederholungsgenauigkeit. Das Projektziel kann dabei nur erreicht werden, wenn alle Anforderungen gemeinsam vorliegen. Die Anforderungen im Einzelnen sind:
• Reichweite und Traglast: Der Roboter muss eine Reichweite von mindestens 1.400 mm bei gleichzeitig hoher Traglast (bis 20 kg) besitzen, um die Simulation realitätsnaher Bewegungsabläufe und Unterstützungseigenschaften sicherzustellen;
• Der Roboter muss eine hohe Bewegungsdynamik, die für die Bewegungsfolge mit dem Menschen erforderlich ist, mit einer präzisen Steuerung ermöglichen;
• Eine Wiederholungsgenauigkeit von ±0,03 mm ist erforderlich, um die exakten Bewegungsabläufe und Positionierungen der Testobjekte zu garantieren;
• Die Integration haptischer Interaktionen ist für die Untersuchung der dynamischen Lastübertragung von Bedeutung;
• Die Kombinierbarkeit zur bereits bestehenden Entwicklungsumgebung an der HSU/UniBw H, um eine Verwendung bisheriger Ergebnisse und die Anbindung daran sicherstellen zu können;
• Integration von Sicherheits- und Kollaborationsfeatures: Kombination von hoher Traglast, Präzision und Sicherheitsfeatures für Mensch-Roboter-Interaktion;
• Flexible Programmierung und Integrationsfähigkeit in andere Umgebungen.

Die HSU/UniBw H hat am 11.08.2020 ein neues "Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr" (dtec.bw) gegründet. dtec.bw ist Bestandteil des Konjunkturprogrammes der Bundesregierung zur Überwindung der COVID-19 Krise und wird über das Bundesministerium der Verteidigung (BMVg) mit Forschungsmitteln aus dem
Konjunkturprogramm ausgestattet. dtec.bw wird von der Europäischen Union - NextGenerationEU finanziert. Das Projekt UT 7022 wird durch dtec.bw finanziert. Datum der Zuschlagsentscheidung: 04.04.2025

Der Auftrag kann nur von einem bestimmten Wirtschaftsteilnehmer ausgeführt werden, da aus technischen Gründen kein Wettbewerb vorhanden ist. Ein Verhandlungsverfahren ohne Teilnahmewettbewerb ist nach § 14 Abs. 4 Nr. 2 lit. b, Abs. 6 VgV zulässig.

Für den zu beschaffenden Leichtbauroboter kommt nur ein einziger Anbieter in Betracht. Aus technischen Gründen ist kein Wettbewerb vorhanden. Das Projekt erfordert einen Leichtbauroboter mit haptischer Interaktion, hoher Sicherheit, einer Reichweite von mindestens 1.400 mm sowie einer hohen Tragkraft und Wiederholungsgenauigkeit. Das Projektziel kann dabei nur erreicht werden, wenn alle Anforderungen gemeinsam vorliegen. Die Anforderungen der HSU/UniBw H an die Leistung kann nur der Leichtbauroboter von Stäubli (Stäubli TX2-90XL TOUCH CS9) erfüllen. Die HSU/UniBw H hat hierzu eine europaweite Markterkundung durchgeführt und alle möglichen Hersteller und Produkte identifiziert. Der Leichtbauroboter von Stäubli ist der einzige Roboter, der die Anforderungen im Hinblick auf die Reichweite, Genauigkeit und Dynamik vollumfänglich erfüllen kann.

Im Rahmen der Recherche wurden keine Alternativlösungen im Sinne von § 14 Abs. 6 VgV identifiziert, die die notwendige Kombination aus Reichweite, Präzision und Sicherheitsfunktionen bieten.

Die HSU/UniBw H hat die Auftragsparameter zudem nicht im Sinne von § 14 Abs. 6 VgV künstlich eingeschränkt. Die HSU/UniBw H hat sich ausschließlich aus sachlichen Gründen dazu entschlossen, die Leichtbauroboter von Stäubli zu beschaffen. Das Projektziel kann aus technischen Gründen nur mit den Leichtbaurobotern von Stäubli erreicht werden.