Autonome Robotik

Roboter auf Nahrungssuche

Arne am 03.02.2009 um 13:50 Uhr - zum Artikel

Robot Technology und Cyclone Power Technology wollen einen energie-autarken Roboter bauen. Die Idee ist ein Roboter, der sich selbst Biomasse (also z. B. Holz und Pflanzen) sucht und einen Verbrennungsmotor zur Energiegewinnung in sich trägt. Die Idee verfolgt Robot Technology schon seit 2003, 2008 ist die DARPA dem Projekt beigetreten.

Eine Übersicht über die Idee und die einzelnen Hardwarekomponenten gibt es in dieser Präsentation (pdf, 2,8 MB).

Der Rumpf ist das Multifunction Utility/Logistics and Equipment Vehicle (MULE [1] ) von Lockhead Martin, die Verbrennung geschieht in der Waste Heat Engine ein 6-Zylinder-Allesfresser von Cyclone Power.

Es wurde sogar breits eine Skizze angefertigt, die allerdings nicht dem tatsächlichen Prototyen entsprechen muss:

Möglicher EATR-Prototyp, SkizzeMöglicher EATR-Prototyp, Skizze

Zu erkennen ist in dem Entwurf das MULE-Chassis, die Verbrennungsmaschine, sowie einen Greifer mitsamt Kettensäge, um die Biomasse der Maschine zuzuführen sowie offenbar eine Rampe, um iRobots PackBots [2] zu transportieren.

Optimistischen Berechnungen zufolge sollen die Roboter aus eineinhalb bis fünf Kilogramm Vegetation eine Kilowattstunde erzeugen und damit drei bis zwölf Kilometern weit fahren können. Alternativ erhält er dadurch eine Standby-Zeit von über 80 Stunden oder eine Einsatzzeit bis zu 75 Stunden. 70 kg Biomasse sollen die Robot-Plattform 160 km weiter bringen können. Die Rechnungen dürften allerdings eine gute Portion Optimismus der Projektbeteiligten enthalten.

Ist die Technik marktreif, gibt das der Idee von autonomen Robotern enormen Vortrieb. Es wirft aber gleichzeitig auch neue Fragen der Ethik auf: Darf der Roboter sich ein kleines Kätzchen mit großen Kulleraugen in den Tank schmeißen, wenn die Mission aus Mangel an Energie zu scheitern droht?

Oder Soylent Green?

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Lockhead Martin: Multifunction Utility/Logistics and Equipment Vehicle
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iRobot: PackBot

Beeindruckende Performance bei Kollisionsvermeidung

Arne am 30.01.2009 um 12:13 Uhr - zum Artikel

Die californische Robotikschmiede Willow Garage stellt in einem Video ihre jüngsten Fortschritte in der Kollisionsvermeidung vor. Die Kollisionsvermeidung betrifft den Manipulator, also den Roboterarm, und zeigt eine beeindruckende Performance zur Vermeidung von Zusammenstößen in Echtzeit. [1]

Im folgenden Video ist zu sehen, wie der 7-DOF-Roboterarm [2] eine Bewegung ausführen will und dabei der Weg des Arms zur Laufzeit mit Hindernissen verstellt wird. Der Roboter ist in der Lage, zwanzig bis fünfzig mal in der Sekunde seine Wahrnehmung der Umgebung zu aktualisieren and daraufhin neue Pläne für den Weg seines Arms unter Vermeidung von Kollisionen zu entwerfen.

Wie sich der Arm mit dieser Technik um die Hindernisse und Personen herumschlängelt (zum Ende des Videos) ist wirklich cool:

Willow Garage: Dynamische Kollisionsvermeidung

Mit im Team und anfänglich links im Bild ist übrigens Radu Rusu, Doktorand an der TU München bei Prof. Michael Beetz.

Via robots.net.

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Willow Garage: Dynamic Obstacle Avoidance Demo
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Der Roboterarm hat insgesamt sieben Freiheitsgrade.

Wired for War – Roboter für den Krieg

Arne am 24.01.2009 um 15:31 Uhr - zum Artikel

Roboter werden mehr und mehr vom Militär entdeckt, das gilt insbesondere für Drohnen, also unbemannte Flugzeuge, die zur Aufklärung und für Kämpfe eingesetzt werden.

Lt. Gen. Norman Seip von der US Air Force erklärt, dass bereits im folgenden Jahr mehr Drohnen als bemannte Fluggeräte angeschafft werden sollen:

Next year, the Air Force will procure more unmanned aircraft than manned aircraft. I think that makes a very pointed statement about our commitment to the future of [unmanned aircraft] and what it brings to the fight in meeting the requirements of combatant commanders.

Lt. Gen. Norman Seip – via gorobotics.net

Unabhängig von der Meinung, die man zu Robotern zum Zwecke der Kriegsführung hat, zeigt dies, wie wichtig es ist, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Die von Noel Sharkey angestoßene Diskussion zu Roboterethik schießt möglicherweise etwas über das Ziel hinaus, ist aber ein guter Anhaltspunkt.

Wired for WarWired for War

Wer einen tieferen Blick in die Thematik der Militär-Roboter erhalten will, dem sei das kürzlich erschienene Buch Wired for War (Inhaltsverzeichnis und zugehörige Website) von P. W. Singer empfohlen.

A military expert reveals how science fiction is fast becoming reality on the battlefield, changing not just how wars are fought, but also the politics, economics, laws, and ethics that surround war itself.

Buchbeschreibung „Wired for War“

Frei übersetzt:

Ein Militärexperte zeigt, wie Science-Fiction zunehmend Realität in Kampfeinsätzen wird und dort nicht nur die Art zu kämpfen, sondern auch Politik, Wirtschaft und Ethik des Krieges verändert.

YouTube-Channel von iRobot

Arne am 15.01.2009 um 16:22 Uhr - zum Artikel

Der bekannte Roboterhersteller iRobot hat seit einigen Tagen seinen eigenen YouTube-Channel: irobotitube.

Zu sehen sind dort unterhaltsame Videos wie ein im Schnee fahrender [1] oder fliegender [2] PackBot oder ein auf dem Staubsauger-Roboter Roomba reitendes Kind …

… aber auch ernsthaftere Inhalte aus dem Dunstkreis von iRobot, wie zum Beispiel ein Bericht von des CES 2009 [3] oder die Beantwortung der Frage, warum Roomba eigentlich rund ist, obwohl Staubsauger doch eigentlich auch in Ecken saugen sollen. Beantwortet übrigens direkt von einem der Ingenieure des ersten Roombas:

Wer weitere robotik-affine Fragen an iRobot hat, kann die als Videoantwort auf dieses Video bei YouTube posten und erhält die Frage in einem Video direkt von einem iRobot-Ingenieur beantwortet. Cool!

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Im Schnee fahrender PackBot
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Fliegender PackBot
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Consumer Electronics Show 2009 in Las Vegas

Xitome Design verkauft MDS Robot

Arne am 15.01.2009 um 11:05 Uhr - zum Artikel

Xitome Design, eine Unternehmensausgründung von MIT-Studenten, bietet jetzt den MDS Robot zum Verkauf − ein Roboter mit beeindruckendem Minenspiel.

Der MDS Robot basiert auf Nexi, einem Roboter der Personal Robots Group [1] des MIT. Der Roboter fährt auf zwei Rädern, hat zwei bewegliche Arme und zwei Hände mit jeweils sieben Freiheitsgraden.

Und was MDS Robot mit den Freiheitsgraden in seinem Gesicht anfangen kann, ist im folgenden Video beeindruckend demonstriert (spannend wird´s ab ca. ⅓ des Videos):

(Video via BotJunkie)

Der Roboter ist bei Xitome Design zu kaufen, einen Preis gibt Xitome auf der Website nicht an. Mehr zum Nexi/MDS Robot, zu seinem Antrieb, der Sensorik und den übrigen Hardware-Komponenten findet sich bei YouTube.

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Personal Robots Group am MIT

Anybots zeigt QA

Arne am 11.01.2009 um 17:19 Uhr - zum Artikel

Anybots zeigt auf der CES 2009 seinen humanoiden Telepräsenz-Roboter QA. Der QA erinnert an einen Segway, der einem folgt und dabei Telepräsenz, also Videokonferenzen, ermöglicht.

Wie ein Segway balanciert er sich aus, hat humanoide Gestalt und ist dadurch ein reales Gegenüber in dem sonst virtuellen Gespräch. Inwieweit dies tatsächlich die Gesprächssituation realer macht und verändert, bleit abzuwarten.

Bewegt sich der Gesprächsteilnehmer, der den QA nutzt, folgt dieser ihm mit bis zu 10 km/h, was für jedes Gespräch ausreichen dürfte. Hindernissen kann der QA dabei ausweichen, da er diese über ein bodennahes LIDAR [1] und zwei Kameras mit Infrarot-Lichtquelle erkennen kann.

Ein englischsprachiges Video bei Popular Mechanics [2] zeigt einen kurzen Überblick über Hardware und Funktionalität:

Wie der QA sich in der Gesprächssituation verhält und was genau der Laserpointer tut ist besser in der folgenden (nicht besonders ausgereiften) Demo von Anybots zu sehen:

Der QA ist allerdings mit 30.000 $ auch nicht besonders erschwinglich. Mehr zum QA mitsamt technischer Spezifikationen bei Anybots.

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Deutschsprachige Wikipedia: LIDAR - Light detection and ranging
2
Popular Mechanics: Anybot's QA: The Best Humanoid Robot Yet

Velodyne zeigt LIDAR HDL-64

Arne am 06.01.2009 um 00:02 Uhr - zum Artikel

Das eigentlich aus der Audiotechnik bekannte Unternehmen Velodyne stellte im Dezember sein High-Definition-LIDAR [1] HDL-64 vor. Anders als Hokuyo, Leuze oder der Marktführer SICK verfügt der LIDAR aber nicht über einen Laser, sondern gleich über 64 Laser.

Das Gerät ist mit 75.000 US-Dollar dementsprechend viel teurer als die Konkurrenz, kann dafür aber auf 360 ° (horizontal) und in einem Öffnungswinkel von 26,8 ° (vertikal) bis zu 1,3 Mio Datenpunkte pro Sekunde erfassen. (Zum Vergleich: Der SICK Laser Rangefinder [2] schafft über 180° gerade einmal 6.000 Datenpunkte).

Die 64 Laser sind dazu in einem Öffnungswinkel von 26,8 ° angeordnet und ermöglichen jeweils 4000 Messungen pro Umdrehung des Scanners. Der Scanner dreht sich dabei bis zu 50 Mal in der Sekunde um die Vertikalachse und erzeugt so die genannte Auflösung.

In einem Video erklärt ein Velodyne-Mitarbeiter Aufbau und Funktionsweise und zeigt Aufnahmen mit dem HDL-64:

(Video via HIZOOK)

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Deutschsprachige Wikipedia: LIDAR
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SICK auseinandergenommen von HIZOOK

Willow Garage zeigt ersten Milestone

Arne am 04.01.2009 um 21:06 Uhr - zum Artikel

Die kalifornische und noch relativ junge Robotikschmiede Willow Garage hat ihren ersten ersten Milestone vorgestellt. Der Milestone hat den Namen bekommen, weil er erfolgreich 2π Kilometer autonom durch die Räumlichkeiten von Willow Garage navigiert ist.

In dem Video gibt ein Mitarbeiter eine Zusammenfassung der Software-Integration auf dem PR2-Roboter [1] Gandalf und der Roboter ist bei seiner autonomen Fahrt zu sehen:

Willow Garage entwickelt sowohl die Hardware [2] als auch die Software [3] für eine Personal-Robot-Plattform. Die Software ist frei verfügbar unter der BSD-Lizenz und ist über sourceforge.net zu beziehen: ROS platform und ROS packages.

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Video zum Pr2, Übersicht bei hizook
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Willow Garage: Hardware systems
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Willow Garages ROS (Robot Operating System oder Robot Open Source)