Robotik-Blog

Schnelle und präzise Roboterhand

Arne am 04.08.2009 um 18:28 Uhr - zum Artikel

Vom Ishikawa Komuro Laboratory der Universität Tokyo gibt es im Moment beeindruckende Bilder einer unfassbar schnellen Roboterhand zu sehen. Das System ist die Kombination einer drei-fingerigen Hand und einem schnellen Vision-System. Das folgende Video zeigt in einigen Beispielen, was damit möglich ist.

High-Speed Robot Hand

Sowohl Hardware des Aktuators (der Hand) als auch des Sensors (der Kamera) sind extrem schnell. Die Kamera arbeitet mit 1000 Bildern pro Sekunde und die Hand kann in einer Zehntel Sekunde schließen.

Präsentationen von Bildverarbeitungssystemen der Robotik glänzen in letzter Zeit häufig durch immer bessere und robustere Objekterkennung. Die Performance, die Zeit zur Objekterkennung, ist dabei bisweilen nur sekundär behandelt, da der Fokus auf der Frage liegt, wie robust Objekte und die Umwelt erkannt werden können. Dort ist noch genug Potential für weitere Forschung, bedenkt man, dass moderne Maschinen dabei selbst an der Leistungsgrenze in den meisten Disziplinen noch kleinsten Lebewesen unterlegen sind. Die hier gezeigte Arbeit zeigt jedoch mit einem etwas anderen Fokus, wie weit man heute mit einer aufeinander abgestimmten, modernen Sensorik und Aktorik gehen kann. Dass man damit in einzelnen Spezialdisziplinen in der Geschwindigkeit an den Fähigkeiten des Menschen, der nach wie vor in fast allen Bereichen der Robotik das Maß aller Dinge darstellt, vorbeiziehen kann. Gut sichtbar wird das in einem weiteren Video der gleiche Truppe, in der ein Roboter mit einem Baseballschläger einen mit Schwung geworfenen Ball auf einer Strecke von nur vier Metern erkennt, die Flugbahn berechnet und den Ball zuverlässig mit einem Baseballschläger trifft:

Baseball Robots

Weitere Videos gibt es auf der Website des Instituts. Mehr zum Theoretischen hinter dem System findet sich darüber hinaus in dem entsprechenden Beitrag auf der ICRA 2009.

Via Planet Robotics.

Freies Robotik-Buch

Arne am 31.07.2009 um 01:20 Uhr - zum Artikel

Buch: RobotikBuch: Robotik

Aus all den robotischen Artikeln der deutschsprachigen Wikipedia habe ich ein Buch mit Inhalten zusammengestellt, die all jene interessieren könnten, die sich allgemein für Robotik interessieren. Von Grundlagen (Sensorik, Aktorik, maschinelles Lernen, …) über verschiedene Roboter (Aibo, ASIMO, ELIZA, …), Wettbewerbe (DARPA Challenge, European Land-Robot Trial, …) und Robotikunternehmen (ABB, KUKA, Evolution Robotics, …) bis hin zu Artikeln über Personen der Robotik (Thrun, Lowe, Asimov, …).

Da die Autoren der Wikipedia ihre Arbeit unentgeldlich erledigen, steht auch das Buch hier frei als PDF zur Verfügung. Das PDF umfasst 518 Seiten und enthält 216 ausgewählte Artikel der deutschsprachigen Wikipedia, von Action Description Language bis XM1216 Small Unmanned Ground Vehicle. Hier geht´s zum Download (PDF, 42 MB). [1]

Das Buch lässt sich auch für etwas Geld bei Pediapress bestellen, einem Unternehmen, das sich auf das Drucken dieser Bücher spezialisiert hat: Hier bestellen (als Herausgeber bitte botzeit.de angeben). In der gedruckten Form hat das Buch 774 Seiten und ist für 28,22 EUR + Versandkosten zu haben. Bezahlen kann man per Kreditkarte oder PayPal. Die Bücher werden in der Regel innerhalb von 2 Werktagen gedruckt und versendet. Die Laufzeiten der Post variieren zwischen 2 und 10 Werktagen abhängig vom Zielort, versendet werden die Bücher aus London. Ich verdiene an dem Buch nichts.

Sollten wichtige Artikel fehlen, freue ich mich über Vorschläge. Ich werde das Buch kontinuierlich verbessern, daher ist jede Anregung willkommen. Einfach in die Kommentare schreiben. Ich werde in nächster Zeit das Buch auch noch sinnhafter zu strukturieren versuchen. Inhaltliche Fehler oder Rechtschreibfehler können natürlich direkt in der deutschsprachigen Wikipedia korrigiert werden.

1
Das Buch steht wikipedia-typisch unter der freien GNU Free Documentation License zur Verfügung, mehr dazu im Anhang des Buches.

[Review] Jacques Pitrat: Artificial Beings

Arne am 29.07.2009 um 22:27 Uhr - zum Artikel

Artificial BeingsArtificial Beings

Der Verlag Wiley hat mir vor einiger Zeit auf meinen Wunsch hin ein Review-Exemplar des Buches „Artificial Beings — The conscience of a conscious machine“ von Jacques Pitrat zugeschickt, das kürzlich erschienen ist. Das Buch befasst sich aus der Sicht des langjährigen KI-Wissenschaftlers [1] Pitrat mit Artificial Beings, Pitrats Bezeichnung von künstlich-intelligenten Maschinen in Abgrenzung zu Human Beings, den Menschen.

Jacques Pitrat ist ein französischer KI-Forscher, der über 20 Jahren am Centre national de la recherche scientifique an CAIA entwickelte, einem künstlichen Wissenschaftler, wie Pitrat ihn nennt. CAIA ist eine Maschine, die Probleme selbstständig und systematisch angehen und lösen soll.

Da Pitrat als Hauptentwickler von CAIA diesem System besonders nahe steht, baut er Begrifflichkeiten und Zusammenhänge und fast das komplette Buch rund um CAIA auf. Er versäumt dabei nicht, stets auch auf den allgemeinen Fall hinzuweisen, nutzt CAIA aber regelmäßig für Beispiele und um vorher geschriebenes anschaulich zu machen.

Das (englischsprachige) Buch ist mit grundlegenden Englischkenntnissen gut zu lesen. Besonders angenehm ist die präzise und vollständige Sprache von Pitrat, der jeden zentralen Begriff konkret einführt und damit den Leser nie im Unklaren lässt, was seine Formulierungen betrifft. Das ist insbesondere hilfreich, wenn es um die Unterscheidung zentraler Begriffe wie Conscience und Consciousness geht.

Das Buch beginnt bei grundlegenden Gedanken zu künstlicher Intelligenz und findet im Verlauf zu Konzepten wie Emotionen, Gewissen und Selbstbewusstsein von Maschinen, die Pitrat als essentiell für künstliche Intelligenz betrachtet.

Dabei geht Pitrat auch auf seine Entwicklungmethodik für den künstlichen Wissenschaftler CAIA ein, die er Bootstrapping Artificial Intelligence nennt. [2] Damit bezeichnet er seinen Entwicklungsprozess, bei dem er mit einer einfachen, wenig intelligenten KI startet, um in Zusammenarbeit mit dieser iterativ jeweils die nächst-bessere KI zu entwickeln − ein Prozess, den Pitrat über 20 Jahr durchführte. Einzelne Versionen von CAIA lebten dabei über einige Monate und entwickelten neue Ideen, die in die Entwicklung der neuen Versionen einflossen. Pitrat schreibt dazu, dass es seine Überzeugung ist, dass Menschen nur durch Bootstrapping mithilfe von künstlicher Intelligenz in der Lage sein werden, das komplexe Problem der Entwicklung einer künstlicher Intelligenz zu lösen. Der aufmerksame Leser wittert hier das sprichwörtliche Henne-Ei-Problem.

„Artificial Beings — The conscience of a conscious machine“ ist im März 2009 beim Wiley-Verlag erschienen, ISBN 978-1-84821-101-8. Bei Amazon als Hardcover erhältlich für 74,99 EUR: Artificial Beings. Das Buch ist durch seine klare Sprache und den verständlichen Erläuterungen von Fachbegriffe für jeden lesenswert, der in Robotik oder künstliche Intelligenz interessiert ist.

1
KI: Künstliche Intelligenz
2
Bootstrapping bezeichnet in der Informatik einen Prozess, der aus einem einfachen System ein komplizierteres System aktiviert. [Wikipedia]

Europas Plan für die Robotik

Arne am 28.07.2009 um 18:15 Uhr - zum Artikel

Im Jahr 2005 hat sich alles, was in Europa Rang und Namen in der Robotik hat, zur EUROP zusammengeschlossen. EUROP steht für europäische Robotertechnolgie-Plattform (European Robotics Technology Platform) und hat zum Ziel, eine Forschungsagenda für die Robotik in Europa auszuarbeiten. EUROP wird von der Europäischen Kommission unterstützt und hat eine wirklich beeindruckende Liste von Mitgliedern.

Am 7. Juli war es nun endlich soweit, die SRA (Strategic Research Agenda) wurde nach vier Jahren Arbeit veröffentlicht. Sie trägt den Titel „Robotic Visions to 2020 and beyond – The Strategic Research Agenda for robotics in Europe, 07/2009“ und steht öffentlich zum Herunterladen zur Verfügung: Download.

Die Agenda ist fancy bebildert und in leicht verdaulichem Englisch geschrieben. Sie zeigt zuerst denkbare Anwendungen und Einsatzbereiche für Roboter auf und gliedert das im weiteren Verlauf des Dokuments in dafür notwendige Einzelbausteine bzw. Module auf. Zum Ende steht eine einigermaßen konkrete Roadmap bis zum Jahr 2020+, die in einzelnen Bereichen der Robotik (Sensorik, Aktorik, Softwarekomponenten, ...) einen groben Zeitplan vorlegt. Die Planungen für 2020+ lesen sich dabei jedoch einigermaßen optimistisch. Werden sie erreicht, haben wir 2020 sich selbst dynamisch konfigurierende, hochgradig energie-effiziente, filigrane, lernende und autonom handelnde und planende Roboter, die über Protokollengrenzen hinweg und trotz unterschiedlicher Fähigkeiten miteinander kommunizieren können.

Wenn das so funktioniert, wird es bis dahin eine spannende Zeit mit sensationellen Neuentwicklungen. Voraussetzung dürfte sein, dass die Unternehmen, die an der Agenda mitgearbeitet haben, nicht direkt wieder auseinander gehen und aneinander vorbei entwickeln. Warten wir`s ab.

[Linkdump] 10. Juli 2009

Arne am 10.07.2009 um 18:52 Uhr - zum Artikel

Nach langer Zeit mal wieder ein kleines Lebenszeichen. Bald geht´s hier wieder weiter. Bis dahin ein paar Links:

[Linkdump] 10. Juni 2009

Arne am 10.06.2009 um 22:14 Uhr - zum Artikel

Vor einer kommenden kurzen Urlaubsauszeit nochmal schnell ein paar robotische Links der letzten Tage.

Roomba eckig und selbstständiger

Arne am 06.06.2009 um 20:57 Uhr - zum Artikel

Roomba, dem erfolgreichen Staubsaugerroboter von iRobot, stehen womöglich in naher Zukunft einige Änderungen ins Haus. Robot Stock News hat Patente von iRobot zu möglichen Änderungen aufgetan.

So ist ein Patent aus dem Jahr 2008 aufgetaucht, dass einen Roombas mit eckiger zeigt, die es dem Roomba erlaubt, auch in Ecken besser zu säubern. [1]

Eckiger Roomba, Patent von iRobotEckiger Roomba, Patent von iRobot

Inwieweit sich diese Form auf die Navigationsfähigkeit des Roombas, insbesondere das Befreien aus engen Ecken auswirkt, wird sich zeigen müssen. Dass Roomba damit auch Ecken anständig säubern kann, dürfte jedoch einige Besitzer freuen.

Ein weiteres jüngeres Patent soll Roomba noch selbstständiger machen, indem es ihm erlaubt, sich zu leeren und zu säubern. [2] Dafür hat iRobot gleich eine ganze Armada möglicher Design für Basisstationen entworfen, an denen Roomba den Staub entladen und sich reinigen kann. Eine gute Sache, die Roomba erlauben dürfte, größere Wohnungen auch ohne Anwesenheit des Herrchens vollständig reinigen zu können. Und das ist ja schließlich der Sinn der Sache. Hier einer der Entwürfe von iRobot:

Basisstation für den RoombaBasisstation für den Roomba

Via Planet Robotics.

1
Mehr zu dem eckigen Roomba gibt´s hier: iRobot Develops Square-Sided Roomba.
2
Mehr zu dem Patent gibt´s hier: iRobot Plans to Potty Train Roomba.

[Linkdump] 31. Mai 2009

Arne am 31.05.2009 um 23:16 Uhr - zum Artikel

Robotische Links der letzten Tage.