Autonome Robotik

50 Jahre in der Robotik

Jörn am 31.03.2010 um 01:24 Uhr - zum Artikel

Vom 3. bis zum 8. Mai treffen sich Robotik-Experten aus aller Welt zur wohl bedeutensten Konferenz auf diesem Gebiet: der International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Sie findet in diesem Jahr in Anchorage in Alaska unter dem Oberbegriff „50-Years of Robotics" statt. Auch Botzeit blickt diesem Jubiläum entgegen.

Das US-Patent mit der Nummer 2988237 ist auf den 13. Juni 1961 datiert. Es beschreibt die Erfindung eines elektromechanischen Apparates zur Handhabung von Werkstücken durch George Charles Devol. George Devol wird damit heute auch der Erfinder des weltweit ersten Industrieroboters genannt. Bislang erfolgte die Handhabung von Werkstücken zwischen benachbarten Förderbändern laut Patentschrift vornehmlich manuell oder mithilfe von Nockensteuerungen. Der Roboter verband die Vorteile beider Varianten. Er war genau wie die manuelle Arbeitskraft flexibel für wechselnde Aufgaben einsetzbar. Zugleich erlaubte er aber auch eine Automatisierung monotoner, ständig wiederkehrender Prozesse.

Ein halbes Jahrhundert später lassen sich Roboter aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegdenken. Auf der Hannover Messe und der Automatica präsentieren zahlreiche Roboterhersteller ihre Produkte. Die wachsende Verfügbarkeit und der sinkende Preis von Hardwarekomponenten ermöglichen heute den Einsatz von Robotertechnologie darüber hinaus in der Medizintechnik, in der Brand- und Kampfmittelbekämpfung, bei der Inspektion von Bauwerken und sogar der Erkundung ferner Planeten. Der Fortschritt geht so schnell voran, dass es schwierig wird, passende Begriffe für alle Formen bereits existierender Roboter zu finden. Es bleibt spannend zu verfolgen, was die kommenden 50 Jahre an Entwicklungen bringen werden. Die jüngste Vergangenheit macht deutlich, dass dringender Bedarf besteht, neben der Technologie, die Beantwortung ethischer Fragestellungen in der Robotik voranzutreiben. Die ersten Roboter finden bereits heute Einzug in unsere Wohnungen. Sie nehmen beispielsweise in Form eines Staubsauger-Roboters erste Aufgaben im Haushalt war. Wer sich mit Robotik beschäftigt kennt, vielleicht auch die Bitte von Bekannten und Verwandten doch endlich einen Roboter zu bauen, der die Spühlmaschine einräumt oder die Wäsche bügelt.

In diesem Sinne möchten wir anlässlich des bevorstehenden Jubiläums einladen, diesen Blogeintrag mitzugestalten. Wenn Ihr auf Eurem Weg durchs Web über diese Zeilen lest und euch die Bitte nach dem Geschirr-Roboter oder dem Bügel-Roboter bekannt vorkommt, dann hinterlasst doch kurz einen Kommentar auf dieser Seite. Gleiches gilt für Erfahrungen aus dem eigenen Alltag. Was ist euch lästig im Haushalt und könnte auch ruhig ein Roboter erledigen?

Samurai-Roboter serviert die Speisen und tanzt

Arne am 05.04.2010 um 15:13 Uhr - zum Artikel

Wir hatten in diesem Blog schon einmal Roboter gezeigt, die Speisen zubereiten und servieren, auch ein Roboter von Motoman war damals dabei. Was die Japaner dort in ihrem Retsaurant gezeigt haben (inklusive Schwertkampf zwischen den Robotern) wird allerdings vom Shabu-Shabu-Restaurant Hajime in Thailand getoppt. Der Roboter serviert die Speisen in fancy Samurai-Kluft:

Motoman-Roboter serviert in Samurai-Kluft

Richtig absurd wird es aber, wenn dem Roboter langweilig wird: Dann wird nämlich sogar noch eine Tanzeinlage geboten. Im Hintergrund ist ab und zu zu erkennen, dass auch ein einarmiger Roboter hinter dem Tresen noch mittanzt.

Roboter-Kellner mit Tanzeinlage

Ich kann es kaum erwarten, dass sowas endlich auch in Europa auftaucht. Für ein normales Restaurant oder romantisches Abendessen eignet es sich eher nicht, aber ein Ausflug wäre ein solches Restaurant immer wert. Und es würde zudem helfen, dass wir in Sachen Roboter-Akzeptanz nicht völlig von den Asiaten abgehängt werden. Ein freundlicher Roboter, der die Speisen serviert und vergnüglich tanzt, nimmt bestimmt etwas Skepsis vor den Maschinen.

Via engadget Germany.

Ein Schritt in Richtung Bügelroboter

Arne am 02.04.2010 um 16:33 Uhr - zum Artikel

Ein weiterer Schritt in Richtung Haushalts-Wäsche-Bügelroboter, dem vermutlich meistgewünschten Roboter, ist jetzt der University of California in Berkeley und Willow Garage gelungen. Das folgende Video zeigt den Roboter PR2, wie er Wäsche aufnimmt und sie anschließend ordentlich faltet und zusammenlegt:

PR2 faltet Handtücher

Die Aufgabe, die der PR2 dort erfüllt, ist dabei alles andere als trivial. Wie im Zeitraffer zu sehen, muss der Roboter nach dem Aufhaben eines Handtuchs erst einmal die Geometrie des Stoffstückes verstehen. Der Roboter hat kein Modell des Handtuchs, sondern lernt es durch Betrachtung, durch Drehen und Wenden. Anschließend setzt er dies in entsprechend Schritte zum Falten und Stapeln des Handtuchs um und streicht es zum Schluss noch liebevoll glatt. Der PR2 ist dabei erstaunlich robust und zuverlässig:

The reliability and robustness of our algorithm enables for the first time a robot with general purpose manipulators to reliably and fully-autonomously fold previously unseen towels, demonstrating success on all 50 out of 50 single-towel trials as well as on a pile of 5 towels.

Via Planet Robotics.

[Linkdump] Roboterköche, Kuschelroboter und die Wirtschaftslage

Arne am 28.03.2010 um 12:20 Uhr - zum Artikel

Robotische Links der vergangenen Tage. Datenflut bei Fahrerassistenz, Sandkastenspiele, japanisches Roboterbabys und mehr …

Fahrerassistenz
„Wie viel Informationen kann ein Fahrer aufnehmen, ohne vom Verkehrsgeschehen abgelenkt zu werden, welche werden als hilfreich oder welche als störend empfunden?“
Spagat zwischen Datenflut und sinnvoller Fahrerassistenz (Video)
(ATZ Online, Bauerfeind, 24. Februar 2010)

Roboterfußball
Ausführlicher Bericht zum Roboterfußball auf der CEBIT 2010. Inklusive Bildern und einem interessanten Interview mit Wiebke Sauerland vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen, die Einblick in die Strategien ihres Teams gibt.
Erfolgsrezept: Stabiler laufen, mehr Tore schießen
(Golem, Werner Pluta, 16. Februar 2010)

RadtestlaborRadtestlabor

Raumfahrt-Technik
Ganz aktuell wegen des stecken-gebliebenen Mars-Rovers Spirit ist dieser Artikel bei Spiegel Online. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bremen entwickelt in seinem Radtestlabor Räder, die dem Mars-Sand trotzen. Aufgebaut haben sie dafür einen Sandkasten mit nachgebautem Marsboden aus Quarzsand und Kalk.
Sandkastenspiele fürs Marsmobil
(Spiegel Online, Christoph Seidler, 22. März 2010)

Japanisches Roboterbaby
Japanische Eltern sollen von einem Roboterbaby davon überzeugt werden, selbst Kinder in die Welt zu setzen. „Es kichert und strampelt, wenn jemand seine Rassel schüttelt. Bei zu viel Gekitzel weint und jammert es dann aber.“ Entwickelt im Labor für Robotertechnik und Verhaltenswissenschaften der Universität Tsukuba.
Babypuppe soll Eltern in Japan zum Kinderkriegen animieren
(Zeit Online, Kimiko de Freytas-Tamura, 26. März 2010)

Überwachungs-Dronen
Um den Einsatz von ferngesteuerten Video-Drohnen ist in Niedersachsen ein Datenschutzstreit entbrannt. Innenminister Schünemann (CDU) sprach von einem Quantensprung in der Polizei- und Feuerwehrarbeit. „Der Testbetrieb verstößt gegen das Datenschutzgesetz“, sagt der Sprecher des niedersächsischen Datenschutzbeauftragten Michael Knaps.
Kleiner Spion im Testflug
(taz, Kai von Appen, 26. März 2010)

Hinweise zu lesenswerten Artikeln nehme ich jederzeit gerne entgegen an botzeit@ohmpage.org

Technology Review mit Fokus auf Robotik

Arne am 27.03.2010 um 13:04 Uhr - zum Artikel

Technology ReviewTechnology Review

Die aktuelle Ausgabe der Zeitschrift Technology Review hat den Fokus auf der Robotik (Editorial). Im Rahmen dieser Reihe gibt es laut Inhaltsverzeichnis folgende Artikel zu lesen:

  • Intelligenz: Roboter sollen lernen, mitzudenken

  • Laborassistenz: Automaten gehen Probleme in der Forschung zunehmend eigenständig an

  • Bionik: Leuchtende Quallen und schwebende Pinguine sollen junge Menschen für Technik begeistern

  • Humanoide: Roboter mit Knochen, Muskeln und Sehnen entwickeln „Gefühl“ für den eigenen Körper

  • Alltagshelfer: Sie tragen, mähen oder – miauen

  • Ethik: Der iRobot-Gründer über die Rolle von Militärrobotern

Ich selbst habe die Artikel noch nicht gelesen, aber vielleicht sind ja einige spannende und unterhaltsame Artikel dabei.

Hier lässt sich die Ausgabe als Einzelheft bestellen.

In eigener Sache: CoR-Lab

Arne am 24.03.2010 um 22:35 Uhr - zum Artikel

Die GründungDie Gründung

Seit Anfang der Woche ist mein neuer Arbeitgeber das Research Institute for Cognition and Robotics, das CoR-Lab in Bielefeld. Ein noch recht junges Institut, gegründet im Juli 2007. Eine Be­son­der­heit des CoR-Labs ist die stra­te­gi­sche Part­ner­schaft mit dem In­du­strie­part­ner Hon­da Re­search In­sti­tu­te Eu­ro­pe (HRI-EU). Di­rek­te Aus­wir­kung ist, dass das CoR-Lab über zwei Honda Hu­ma­noid Re­search Robots verfügt, die man unter dem Namen ASIMO kennt.

Ich selbst werde in den nächsten Monaten innerhalb des europäischen AMARSi-Projekts meinen Dienst tun. AMARSI ist ein tolles Projekt, das Robotern, unter Anderem dem iCub, durch maschinelles Lernen komplexe motorische Fähigkeiten aneignen soll, die denen eines Kindes gleichen. Ein ambitioniertes und spannendes Projekt.

Bereits in den ersten drei Tagen am CoR-Lab habe ich spannende Unterhaltungen geführt und beeindruckende Dinge gesehen. Das tollste bislang für mich war die beeindruckende Roboter-Flotte, die das CoR-Lab hat. Bereits in den ersten drei Tagen habe ich dem iCub die Hände geschüttelt, den ASIMO (meinen persönlichen Roboter-Favoriten) live erlebt und anfassen können, sowie mit dem KUKA Leichtbauarm arbeiten können. Drei der tollsten, aktuell verfügbaren Roboter.

CoR-Lab, so kann es gerne weitergehen …

Ich freue mich auf die nächsten Monate und Jahre; auf spannende und sicher fordernde Aufgaben, über die ich nach Möglichkeit hier gerne schreiben werde.

CB² – Roboter soll wie ein Menschenkind lernen

Arne am 12.03.2010 um 15:38 Uhr - zum Artikel

CB2 neben seinem SchafferCB2 neben seinem Schaffer

Einem Roboter ein solch komplexes mo­to­ri­sches und so­zia­les Ver­hal­ten ein­pro­gram­mie­ren zu wollen, wie es wir Men­schen besitzen, ist wohl eine un­lös­ba­re Aufgabe. Die Ver­hal­ten sind zu kom­plex, als dass es vorstellbar wäre, dass eine Gruppe von Pro­gram­mie­rern das in ab­seh­ba­rer Zeit schaffen könnte. Ein immer po­pu­lä­rer wer­den­der An­satz ist, ma­schi­nel­les Ler­nen ein­zu­set­zen, um den Ro­bo­ter selbst lernen zu lassen, was er tun soll.

Um das zu tun, wird von der Japan Science and Technology Agency (JST) das ERATO-Projekt (Ex­plo­ra­to­ry Re­search for Ad­van­ced Tech­no­lo­gy) gefördert. Das Pro­jekt entwickelt den Roboter CB², der es Menschen erlauben soll, mit dem Roboter um­zu­ge­hen wie mit mensch­li­chen Klein­kin­dern, denen wir etwas bei­brin­gen wollen.

Der Roboter verfügt dazu nicht nur über passende Sensorik, sondern merkt auch, wenn er angefasst wird, hat eine weiche Hülle und ahmt die oft ungelenken Bewegungen von Kleinkindern nach. Auf diese Weise sollen Menschen intuitiv mit dem Roboter umgehen wie mit kleinen Kindern und es dem Robtoer erlauben, ähnlich wie Kleinkinder menschliche Verhaltensweisen zu lernen.

Ein tolles Video dazu:

CB² soll lernen

Als waschechter humanoider Roboter hat CB² 56 Freiheitsgrade [1] und ist damit sehr beweglich. Er hat eine weiche Stoffhülle, um das Verletzungsrisiko für die Menschen in seiner Umgebung zu reduzieren. Mit 1,30 Metern Größe und 33 Kilogramm Gewicht ist er etwas größer, als die Kleinkinder, denen er nachempfunden ist. Wie so oft bei humanoiden Robotern, die dem Menschen möglichst ähnlich sein sollen, landet allerdings auch dieser Roboter im Uncanny Valley [2] und wirkt etwas gruselig.

Via Planet Robotics.

1
Die Anzahl Freiheitsgrade gibt an, in wievielen Achsen/Parametern sich der Roboter bewegen kann.
2
Das Uncanny Valley („unheimliches Tal“) bezeichnet den Effekt, dass Roboter dem Menschen nicht in gleichem Maße vertrauter werden, wie sie ihm ähnlich werden. Stattdessen gibt es einen Knick, das Uncanny Valley, in dem der Roboter dem Menschen sehr ähnlich, ihm dabei aber unheimlich und fremd ist. Erstaunlicherweise fremder als Roboter, die dem Menschen nicht so ähnlich sind. Uncanny Valley in der Wikipedia.

[Linkdump] Roboterköche, Kuschelroboter und die Wirtschaftslage

Arne am 26.02.2010 um 17:58 Uhr - zum Artikel

Da gerade nicht viel Zeit für anderes bleibt, zumindest mal wieder ein paar Links der letzten Tage. Da hat sich viel gesammelt, hier die Highlights: Roboterköche, Kuschelroboter, Roboter auf Cocktailparties, die Wirtschaftslage in der Industrierobotik und mehr …

Roboterköche
Dreiseitiger Artikel der New York Times zu kochenden Robotern. Einige davon waren schon Thema in diesem Blog, aber die Zusammenfassung ist unterhaltsam und lesenswert. Und allein der Titel ist großartig:
Just Like Mombot Used to Make (englisch)
(New York Times, Ian Daly und Yasue Aoi, 23. Februar 2010)

Kuschelroboter
Gut vierminütiger Videobeitrag im ZDF bei Bauerfeind zu einer Abschlussarbeit, die die Vision eines Roboters zeigt, der mit Menschen kuscheln soll und Ihnen „emotionale Wärme“ geben soll.
Kuschelroboter (Video)
(ZDF, Bauerfeind, 14. Februar 2010)

Selektive Wahrnehmung
Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojektes unter Beteiligung von Deutschland, Frankreich, Schweiz und Tschechien will man Robotern „die Fähigkeit zur selektiven Wahrnehmung“ beibringen, die es Menschen zum Beispiel ermöglicht, sich in Menschenmengen (zum Beispiel auf einer Cocktailparty) auf eine Person oder ein Gespräch zu konzentrieren.
Roboter lernen den Cocktailparty-Effekt
(Golem, Werner Pluta, 16. Februar 2010)

Wirtschaftslage
Die International Federation of Robotics hat ihre Prognose für die Robotikindustrie des Jahres 2010 veröffentlicht und blickt demnach positiv auf das Jahr. „Die wichtigsten Impulse für die langsame Erholung kamen von den Wachstumsmärkten in Asien, besonders von China.“
IFR – Robotikindustrie blickt zuversichtlich in das Jahr 2010
(Open Automation, 18. Februar 2010)

Drohnen
Telepolis über den Einsatz von Drohnen durch die deutsche Bundespolizei. „Die Drohnen bieten uns völlig neue Perspektiven in der Bild- und Videodokumentation“. Im Artikel geht es sowohl um die (technische) Entwicklung als auch um die notwendigen rechtlichen Änderungen an der Luftverkehrs-Ordnung.
Drohnen – Deutsche Polizisten als Luftfahrzeugfernführer
(Telepolis, Matthias Monroy, 17. Februar 2010)

Leichtbaurobotik
Ausführlicher Artikel zu den Expert Days der Firma Schunk und dem dort aufgezeigten Weg zur Leichtbaurobotik, sowie der notwendigen Kognition und Bildverarbeitung. „Ein großes Thema ist es, die Abhängigkeit von der Automobilindustrie, bislang der Haupttreiber für die Robotikentwicklung, zu reduzieren.“
Roboter müssen weicher und flexibler werden
(Heise Online, Hans-Arthur Marsiske und Jürgen Kuri, 26. Februar 2010)

Hinweise zu lesenswerten Artikeln nehme ich jederzeit gerne entgegen an botzeit@ohmpage.org