Robotik

Motivation

Der Einsatz von Robotersystemen ist derzeit in erster Linie auf hochoptimierte industrielle Szenarien mit genau spezifizierten Fertigungsrichtlinien und hohen Stückzahlen begrenzt. Damit verbunden ist ein hoher Integrations- und Programmieraufwand bei der Inbetriebnahme dieser Systeme. Dem gegenüber steht der Bedarf an flexibler Automation insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen mit geringen Stückzahlen, kurzen Produktzyklen und großer Variantenvielfalt. Hier sind vor allem eine einfache Bedienung ohne Expertenwissen sowie intelligente Lösungsansätze gefragt, die an die jeweilige Domäne angepasst sind.

Herausforderungen liegen u.a. in der Überführung von klassischen Programmiermethoden hin zu anpassbaren Prozessbeschreibungen, die vom Domänenexperten nachvollziehbar sind und auf unterschiedliche Systeme übertragen werden können. Die Integration des Menschen in den Produktionsprozess erfordert zudem eine Verbesserung der Effizienz und Ergonomie, um die Akzeptanz dieser Systeme bei dieser Art der Zusammenarbeit zu erhöhen.

Forschungsbeitrag

Im Vordergrund steht die Verbesserung der Bedienbarkeit, Flexibilität und Integration von Robotersystemen, um diese auch ohne entsprechendes Expertenwissen einfach an wechselnde Anforderungen anpassen zu können. Hierfür werden neue Bedienkonzepte erforscht und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für die Kooperation zwischen Mensch und Roboter untersucht.

Eine robuste Interaktion mit dem Menschen erfordert die Integration und Auswertung verschiedener Ein- und Ausgabemodalitäten. In Verbindung mit semantischen Beschreibungen von Objekten, Prozessen, Aufgaben, und Roboterkomponenten, sowie der Integration von kognitiven Fähigkeiten werden intuitive Bedienkonzepte für spezifische Domänen geschaffen. Die Programmierung des Systems erfolgt nun auf Basis der Aufgabenbeschreibung und ist auf die Sprache des Domänenexperten spezialisiert. Mit Hilfe von Prozess- und Allgemeinwissen können unterspezifizierte Beschreibungen automatisch durch logische Inferenz ergänzt werden. Zur vollständigen Umsetzung dieser Art flexibler Systeme müssen auch die Steuerkonzepte für Aktorik und Sensorik des Robotersystems entsprechend erweitert werden. Hierdurch wird eine durchgehende Architektur umgesetzt, die Aufgabenbeschreibung, Planung und Ausführung auf dem Roboter vereint.

Projekte

JAMES

Robotics Library

SMErobotics

SpeedFactory