Safety & Security – Erfolgsfaktoren von sensitiven Robotertechnologien

Zusammenfassung

Roboter unterscheiden sich von klassischen Maschinen, indem sie vielfältig und an ihre Aufgabenstellung anpassbar mit der Umwelt interagieren können. Sie bilden daher jene Interaktionsmechanismen, durch welche informationstechnische Systeme aktiv und direkt auf die reale Welt Einfluss nehmen. Jegliche potentielle Gefahr für Mensch und Umwelt wurde durch Abgrenzung der Roboter von ihrer Umwelt sichergestellt. Eben diese Verbannung hinter physische Barrieren und die Implementierung als Insellösung ohne direkte Verbindung mit der informationstechnischen Außenwelt wird durch neue sensitive Robotertechnologien zur Mensch-Roboter-Kollaboration und den Forderungen von Industrie 4.0 nach vollständiger Vernetzung der Systeme aufgebrochen. Robotersicherheit gewinnt hierdurch einen besonderen Stellenwert als wesentliche Systemeigenschaft dieser modernen Robotertechnologie. Hierbei umfasst der deutsche Begriff Sicherheit die – im Englischen einerseits durch Safety umrissene physische Sicherheit – sowie andererseits die durch Security definierte informationstechnische Cyber-Sicherheit. Der Umstand, dass die flexible Funktionalität eines Roboters im überwiegenden Maße durch Software eingeprägt wird, begründet die enge Interaktion von Safety und Security und erfordert daher eine gesamtheitliche Betrachtung dieses Themenkomplexes.

Im Rahmen dieses Beitrags wird daher auf die wesentlichen Aspekte von Safety und Security in der Robotik eingegangen. Hierbei betrachten die Autoren einerseits die sicherheitsrelevanten Aspekte für den Systementwurf und der Sicherheitsverifizierung. Andererseits schlagen sie zur Verifikation der Cyber-Sicherheit entsprechende Software-Entwurfsprinzipien und zu deren Verifikation die Anwendung von auf die Robotik zugeschnittener Software-Penetration-Tools vor. Dabei beschränken sich die Autoren aber nicht nur auf die Darstellung beider Themenbereiche an sich, sondern skizzieren auch die wesentlichen Wechselwirkungen von Safety und Security bzw. deren gesamtheitliche Sicherstellung in modernen Robotersystemen.

Abstract

Robots differ from classic machines such that they can interact with the environment in a variety of ways according to a given task. They therefore form interaction mechanisms by which information technology systems actively and directly influence the real world. Any potential danger to humans and the environment has been prevented by isolating the robots from their environment. It is precisely the separation of the robots behind physical barriers and stand-alone systems without direct connection with the information technology outside, which is now broken by new sensitive robot technologies for human robot collaboration and the requirements of industry 4.0 for complete networking of the systems. Robot safety and security, thus, gains particular importance as the essential system property of this modern robot technology. The fact that the flexible functionality of a robot is predominantly imprinted by software justifies the close interaction between safety and security and therefore requires a holistic view of these issues.