Robutler (2002–2005)

Angesichts der alternden Gesellschaften in der industrialisierten Welt steigt die Nachfrage nach intelligenten Systemen, die Aufgaben entweder in Interaktion oder in Kollaboration mit dem Menschen erledigen. Solche Systeme werden künftig unser Lebensumfeld mit uns teilen und Alltagsaufgaben ähnlich wie der Mensch durchführen. Folglich werden im Bereich der Servicerobotik Systeme benötigt, die in der Lage sind, Alltagsgegenstände in verschiedensten Umgebungen in annähernd gleicher Weise wie der Mensch handzuhaben.

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Die Interaktion mit wechselnden und daher nur teilweise bekannten Umgebungen erfordert eine intelligente Verarbeitung von Sensordaten und eine moderne Steuerungsarchitektur. Als Lösung für diese Herausforderung in der Robotik präsentieren wir ein mobiles Hand-Arm-System mit anthropomorphen Merkmalen sowie einer gewissen Fähigkeit zu autonomem Verhalten. Während die Hardwarekomponenten des Systems eine mobile Plattform, einen gewichtsoptimierten Arm und eine gelenkige, motorisch geschickte Vierfingerhand umfassen, gehören zu den Software-Merkmalen grundlegende Navigationsfähigkeiten, eine Echtzeit-Szenenanalyse mittels Tiefendaten aus Stereobildern, eine nachgiebig ausgelegte Bewegungssteuerung und eine intuitive Mensch-Maschine-Schnittstelle. Wir haben dieses System Robutler genannt.

Aufbau

Das System basiert auf einer vierrädrigen mobilen Plattform, die ursprünglich vom Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik (LSR) der Technischen Universität München gebaut wurde. Wir haben den elektronischen Teil der Radsteuerung dahingehend verändert, dass die Plattform in unsere Steuerungsarchitektur integriert wurde.

Regelung

Die mobile Plattform hat im Wesentlichen vier angetriebene und lenkbare Räder. Im Gegensatz zur rollenartigen Konfiguration, die bei einigen Robotern verwendet wird, schneiden sich die Lenk- und Antriebsachsen jedes Rades. Daher ist die mobile Plattform omnidirektional, aber nicht holonomisch.

Methoden

Die Aufgabe des Sehvermögens für einen Serviceroboter besteht darin, eine Interpretation der Szene zu liefern, die sowohl geometrische als auch semantische Informationen enthält. Mit anderen Worten, der Robutler muss wissen, wo Objekte platziert sind und was mit ihnen gemacht werden kann. Es ist klar, dass die Semantik eines Objekts im Allgemeinen nicht allein durch das Sehen denkbar ist.

Präsentationen / Szenarien

Weltraumkongress, Houston 2002, Automatica 2004

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Veröffentlichungen