Mobilen Robotik

Fußballroboter trainiert im Weltall

Arne am 10.08.2010 um 20:31 Uhr - zum Artikel

Der Nao, französischer Fußballroboter und aktuelle Standardplattform in der RoboCup-Fußballliga, soll in Zukunft im Weltall trainieren. Allerdings nicht sich selbst, sondern die dortigen Langzeitastronauten.

NaoNao

Der Nao soll als Personal Trainer die Langzeitastronauten bei Laune halten und zum täglichen Kampf gegen den Mus­kel­rück­gang motivieren. Das zu­min­dest plant das CoR-Lab, For­schungs­in­sti­tu­tes für Kog­ni­tion und Ro­bo­tik, in Zu­sam­men­ar­beit mit dem DLR, dem deut­schen Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt.

Das Projekt umfasst sowohl die Analyse von Techniken menschlicher Mo­ti­va­tions­trai­ner als auch die Über­tra­gung der Er­geb­nis­se auf den Ro­bo­ter. Die Uni­ver­si­tät Bie­le­feld hat mit dem CoR-Lab und dem CITEC, dem Exzellenzcluster für kognitive Interaktionstechnologie, die notwendige Expertise, sowohl die Interaktion zwischen Motivationstrainer und -schüler zu verstehen, als auch dies in Technik umzusetzen. Zumindest in dem Rahmen, in dem man dies heutzutage schon mit Roboter machen kann. Zum Einsatz kommen werden dabei wahrscheinlich sowohl der Nao als auch FloBi, ein emotionaler Roboterkopf aus Bielefeld.

Flobi, Roboterkopf mit ausdrucksstarker Mimik

Das Projekt läuft über drei jahre und endet in einem Live-Versuch, in dem mehrere Personen unter medizinischer Aufsicht isoliert werden und über mehrere Wochen unter den Augen der Wissenschaftler vom Nao bespaßt werden und dabei auf ihre Stimmungslage und Trainingserfolge untersucht werden.

Disclaimer: Das CoR-Lab ist mein aktueller Arbeitgeber.

Die großartige iCub Summer School

Arne am 08.08.2010 um 21:05 Uhr - zum Artikel

Zurück von der iCub Summer School VVV10, die einfach großartig war. Fast zwei Wochen haben einige dutzend Robotiker aus Europa (sowie einzelne aus den USA und Neuseeland) in einem alten Kirchengebäude in Sestri Levante rund um zwei iCubs gearbeitet, ausprobiert und gelernt. Wie das aussieht und wie die Arbeitsstimmung dort ist, zeigt ein Timelapse-Video eines der Tage:

iCub Summer School 2010, 24. Juli 2010 (Dank an Alexis)

Links im Vordergrund ist ein iCub in schwarzem Gewand aufgebaut (die Roboter sind besser erkennbar, wenn man das Video in HD ansieht), links im Hintergrund der zweite im weißen Gewand. Bereits in den ersten zwei Tagen hatten sich alle Teilnehmer in Gruppen zusammengerauft, die ähnliche Ziele verfolgten und ähnliche Experimente machen wollten und somit in den nächsten Tagen gemeinsam arbeiteten.

Die freie, konstruktive und kollegiale Arbeitsstimmung … das gemeinsame Arbeiten und Lernen mit Wissenschaftler aus aller Welt … das tolle Kon­gress­zen­trum nur fünf Schritte vom Meer entfernt … das war eine richtig tol­le Summerschool.

Dass ich nicht nur viel über den iCub gelernt habe, sondern auch tolle Gespräche mit den Machern des iCub führen konnte, die mir in den nächsten Tagen viel helfen werden, und dass ich zusätzlich noch eine private Führung durch das IIT (Italien Institute of Technology) bekommen habe, war das Sahnehäubchen. Am IIT durfte ich die Protoypen der Weiterentwicklung des iCub sehen: die tollen neuen Beine (mit eingebauter Federung und Kraftregelung) und neue, kleine und feinfühlige Hände.

Ich freue mich schon auf die nächste Summerschool.

Roboter: iCub

Arne am 07.08.2010 um 22:25 Uhr - zum Artikel

Der iCub  (Foto von LV, robotcub.org)Der iCub (Foto von LV, robotcub.org)

Der iCub ist ein waschechter europäischer Roboter-Spross. Die Vision zu diesem Roboter hatte Giorgio Metta vom IIT (Italien Institute of Technology), der an seinem Institut zusammen mit vielen anderen europäischen Forschungsinstituten im fünf­jäh­ri­gen RobotCub-Projekt das Roboterkind entwickelte.

Die Kleinkind-Gestalt des iCub kommt nicht von Ungefähr. Mit dieser Gestalt trickst man die Kommunikationspartner – den menschlichen Gegenüber des iCub – aus. Zum einen erwarten Menschen instinktiv von einem Kind nicht so viele, komplexe und entwickelte Fähigkeiten wie von einem Erwachsenen. Entsprechend verzeihen wir einem kindlichen Roboter eher die Fehler, die jeder Roboter heutzutage nun einmal noch zuhauf und ständig begeht: Sie verstehen uns nicht, erkennen Objekte in ihrer Umgebung nicht und greifen daneben, wenn sie diese greifen sollen.

Zum anderen bietet die kindliche Gestalt große Vorteile für den Roboter, wenn es darum geht, Fähigkeiten vom Menschen zu lernen. Unbewusst ändern Menschen ihre Sprache, Gestik und Mimik gegenüber Kleinkindern. Sprechen wir mit Kindern, sprechen wir sehr deutlich und sehr betont. Wir achten darauf, Bewegungen langsam und deutlich auszuführen und synchron mit der Stimme auszuführen die gerade die Bewegung oder deren Zweck beschreibt. Und wir zeigen mit unserem Blick ganz deutlich, wo auch das Kind gerade hinsehen sollte, um die Aufgabe zu verstehen. Diesen Effekt, mit dem normalerweise Eltern und Erwachsene Kleinkindern beim Lernen und Verstehen der Welt helfen, macht man sich so zunutze. Ein Vorteil bei der Kommunikation zwischen Roboter und Mensch, den man zumindest heute mit besserer Sensorik und besserer Technik des Roboters noch nicht ausgleichen kann.

Ursprünglich war der iCub nach der Vorlage eines noch kleineren Kindes geplant, herausgekommen ist ein Roboter, der in der Einschätzung zwischen zwei- und dreijährig rangiert. Der Grund ist, dass es Motoren und Getriebe in der Größe und gleichzeitig Leistungsfähigkeit, um den iCub zu tragen, damals noch nicht gab, weswegen man die Größenvorstellung anpassen musste.

Doch auch mit diesem Kompromiss ist der iCub ein wunderbarer Roboter geworden, der im besten Sinne ein langfristiges, europäisches Projekt ist. Die Robotik-Welt beneidet Europa um die langfristige, klare Strategie in der Robotik und der iCub zeigt, warum. Das Projekt lief fünf Jahre und ist seit nunmehr einem Jahr vorüber, aber der iCub macht munter weiter. Überall auf der Welt ist er im Einsatz, wie stetig neue Videos auf Youtube beweisen. Neben den einzelnen Experimenten der (hauptsächlich europäischen) Forschungsinstitute, laufen über die nächsten Jahre weitere große Projekte, die den iCub nutzen und weiterentwickeln: iTALK, Robotdoc, AMARSi, … um nur drei der großen aktuellen Projekte zu nennen.

Bericht über den iCub

Morgen geht’s los

Arne am 17.07.2010 um 23:37 Uhr - zum Artikel

In sieben Stunden geht’s los nach Italien. Bis zum 28. Juli wird dort die diesjährige iCub Summer School stattfinden. Zehn Tage lang wird sich alles um den iCub drehen und mehrere dutzend Wissenschaftler aus ganz Europa werden zusammenarbeiten um dem iCub neue Fähigkeiten beizubringen oder einfach voneinander zu lernen. Da ich bislang den iCub nur in Simulation bewegt habe, werde ich mich in den ersten Tagen auf das Lernen konzentrieren.

Da die Summer School praktischerweise in der Nähe von Genua ist, habe ich mich außerdem schon für einen Kurzbesuch bei Nikos Tsagarakis am IIT (Italien Institute of Technology) angemeldet und werde an die Summer School noch zwei Tage am IIT ranhängen. Dort werde ich dann die neue Version des iCub sehen, die dort gerade in der Advanced-Robotics -Gruppe entwickelt wird. So bekomme ich dann noch einen konkreteren Einblick in die weitere Zukunft des iCub und kann einige meiner Kollegen aus dem AMARSi-Projekt persönlich kennenlernen, mit denen ich bislang nur per E-Mail Kontakt hatte.

Auf geht’s nach Sestri Levante!

RoboCup 2010 bei Twitter

Arne am 22.06.2010 um 12:58 Uhr - zum Artikel

Seit drei Tagen und noch bis zum 25. Juni läuft der RoboCup, die jährliche Weltmeisterschaft im Roboterfußball und einigen weiteren Disziplinen der autonomen Robotik. In diesem Jahr in Singapur und erneut mit reger Beteiligung deutscher Teams.

Da es wirklich spannend ist, dauerhaft Updates von den deutschen und den internationalen Mannschaften zu bekommen, habe ich hier mal eine Liste einiger Mannschaften zusammengestellt, die via Twitter über aktuelle Ereignisse und ihr Abschneiden berichten.

Deutsche Mannschaften bei Twitter:
  • @fumanoids – Die fußballspielenden Humanoidroboter der Freien Universität Berlin

  • @Dribblers – Die fußballspielenden Humanoidroboter der TU Darmstadt

  • @DarmstadtRescue – Das Darmstadt Rescue Robot Team, neuerdings Darmstadt Hector (Heterogeneous Cooperating Teams of Robots)

  • @robocupwfwolves – Das RoboCup-Team der Ostfalia-Hochschule in Wolfenbüttel

Diese Teams und weitere internationale Teams, die am RoboCup teilnehmen, habe ich in der Twitter-Liste RoboCup2010 zusammengefasst. Dort laufen alle Neuigkeiten diese Teams zusammen. Wenn jmd. weitere Mannschaften kennt, die vom RoboCup twittern und nicht in dieser Liste sind, freue ich mich über einen Hinweis in den Kommentaren.

[Linkdump] Roboter-Butler, autonom segelnde Boote und Diätassistenten

Arne am 15.06.2010 um 14:42 Uhr - zum Artikel

Nach langer Pause hier mal wieder eine Auswahl von Robotik-Geschichten, die es in die Main­stream-Presse und damit in die öffentliche Wahrnehmung geschafft haben: Robo-Butler, autonom segelnde Boote, Diätassistenten, Weltmeister und mehr …

Servicerobotik im Realitätscheck
Die Süddeutsche mit einem Artikel, der die aktuellen Leistungen der Servicerobotik – so sehr diese auch in wissenschaftlicher Hinsicht beeindruckend sind – einem Realitätscheck unterzieht. Eingebettet in unseren Alltag und in die unstrukturierte Umgebung des Menschen geben Serviceroboter bei aller Euphorie immer noch ein armes Bild ab.
Warten auf den Robo-Butler
(Süddeutsche, Helmut Martin-Jung, 14. Juni 2010)

ASV RoboatASV Roboat

Segelroboter
Der Standard gratuliert dem Team des österreichischen Roboter-Segelboots ASV Roboat zum zweifach verteidigten Weltmeistertitel im Roboter-Segeln. „Unser Boot war das einzige, das den achtstündigen Härtetest bestand. Die kleinen Boote der Konkurrenten hielten den schweren Bedingung einfach nicht stand und mussten frühzeitig aufgeben“, so Roland Stelzer, Leiter des Roboat-Teams.
Mit dem Wind und ohne Besatzung
(derStandard.at, 11. Juni 2010)

Servicerobotik zum Abnehmen
Der Focus über einen weiteren Roboter, der seinen Mit­men­schen beim Abnehmen helfen soll. Dieses Exem­plar ist ein Sprachtalent (unter anderen Englisch, Kan­to­ne­sisch und Mandarin) und will auch sein Stück vom 66 Milliarden Euro schweren Diätmarkt in den USA haben. „Hallo, ich bin Autom! Drücke einen Knopf, um mit mir zu reden“
Roboter aus Hongkong als Diätassistent
(Focus Online, 14. Juni 2010)

Roboter in Apotheken
Immer, wenn Berufe mit Menschenkontakt durch Automatisierung beeinflusst oder sogar ersetzt werden, entstehen (meistens zurecht) viele Fragestellungen, die sich rund um den verlorengehenden persönlichen Kontakt und sogar ethische Aspekte drehen. So auch bei dem Produkt von Rowa, einem Roboter, der in Apotheken für eine 24-Stunden-Versorgung sorgen soll.
Wenn Roboter Arzneien holen
(Süddeutsche, 8. Juni 2010)

Design
Die Berliner Humboldt-Universität gewinnt für ihren Roboter Myon zwei Designer, die dem Roboter wegen der Abwechslung zum Wirtschafts-Alltag kostenlos und mit Enthusiasmus eine Designerhülle fertigen. „Anders als in Asien verstünden wir einen Roboter nicht als Helfer sondern als Sicherheitsbedrohung. Eine kindliche Gestaltung würde den Menschen jedoch die innere Angst vor dem technischen Nachbau nehmen.“
Dieser Kuschel-Roboter ist ein Berliner
(Berliner Morgenpost, Birgit Haas, 10. Juni 2010)

Über Hinweise zu lesenswerten Artikeln freue ich mich jederzeit. Entweder per Kommentar oder per E-Mail an botzeit@ohmpage.org

Glückwunsch nach Österreich

Arne am 14.06.2010 um 20:35 Uhr - zum Artikel

Glückwünsche nach Österreich an die InnoC, die Österreichische Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften!

Zum dritten Mal in Folge haben die Österreicher die Weltmeisterschaft im Robotersegeln, den World Robotic Sailing Championship, gewonnen. Bei dem Wettbewerb müssen die Boote hinsichtlich ihrer Entscheidungen komplett autonom auf dem Wasser agieren und dürfen sich ausschließlich mit Windkraft fortbewegen.

Die Boote treten in verschiedenen Disziplinen wie Kollisionsvermeidung, Navigation und Wettkämpfen Boot-gegen-Boot gegeneinander an. Wer selbst mal Segeln war weiß, wieviele Dinge abhängig von Kurs, Windrichtung und Wellengang zu beachten sind. Dies zu implementieren, so dass das Boot – sobald unterwegs – auf alle diese Um­ge­bungs­be­din­gun­gen korrekt reagiert, finde ich eine beeindruckende Leistung.

So gerne wie ich selbst segle bietet die Mitarbeit in diesen Projekten in meinen Augen allerdings wohl auch diverse Vorteile. Schließlich muss das Projekt regelmäßig auch in realen Umgebungen ausgetestet werden, was bisweilen wohl in die nähe eines Ausflugs kommen dürfte.

Vielleicht ist die Idee, sich mit autonomen Segelbooten selbstständig zu machen und sein Büro einfach in einem Segelboot ständig auf dem Wasser zu haben, doch ziemlich clever.

Denn reale Einsätze hat diese Technik allerdings durchaus. So arbeitet man an einem Projekt zur Erforschung von Walen im Pazifik. Und möglicherweise werden autonome Segelboote eines Tages auch CO₂-neutral Frachten über die Meere befördern oder entlegene Schiffsruten absichern.

Via heise online.

Bericht von der Automatica 2010

Arne am 13.06.2010 um 16:24 Uhr - zum Artikel

Die Automatica, internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik in München war auch in diesem Jahr wieder eine spannende Technologie-Schau. Wenngleich etwas kleiner als vor zwei Jahren, zeigten sich wieder dichtgedrängt in vier Hallen Hersteller und Forschungseinrichtungen der Automation, Mechatronik und Robotik.

Einzelne Teile der Messe waren für mich weniger interessant, das sind vor allem die Bereiche zur Förderungstechnik und klassischen Industrieautomatisierung: Förderbänder, Rollen, Räder, Notausschalter und Warnleuchten. Die Hallen zur klassischen Industrierobotik habe ich mir wiederum gerne angesehen. Hier zeigen die großen Industrierobotik-Hersteller auf beeindruckenden Standflächen ihre Roboter. Von kleinen, schnellen Robotern bis hin zu den großen Kolossen. In den letzten Jahren, beginnend mit den KUKA Titan (dem ersten mit einer Tonne Traglast), werden dazu gerne Roboter ausgestellt, die ganze Fahrzeuge oder Fahrzeugkarossen live durch die Halle stemmen.

Hier war in diesem Jahr der Hersteller Fanuc in besonderem Maße präsent. Nicht nur durch die zahllosen Hostessen, die stets in großer Zahl in leuchtend gelben Kleidern um den Stand und durch die Hallen schwirrten. Sondern auch durch einen Giganten, der von einem Fanuc-Partner ausgestellt wurde. Die Traglast des Roboters war am Stand nicht direkt zu erkennen und ich konnte beim Vorbeigehen leider auch keinen Ansprechpartner antreffen. Die Tatsache, dass jedoch allein der Greifer, den der Roboter durch seinen Arbeitsbereich wirbelte, ungefähr so groß war, wie sonst manch ein Industrieroboter der Konkurrenz, sprach Bände. Eine wahrlich imposante und furchteinflößende Maschine.

Das CoR-Lab, und damit auch ich, war als Aussteller in der Halle A2 untergebracht. Halle A2 war hauptsächlich der Robotik verschrieben, weswegen wir dort umgeben von der Konkurrenz [1] aufgestellt waren. Mit in der Halle und in Sichtweite fanden sich so zum Beispiel das KIT (Karlsruhe Institute of Technology), das DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und viele weitere Prominenz der deutschen Robotik-Forschungslandschaft.

Wir hatten einen gemeinsamen Stand mit dem Excellenzcluster CITEC, ebenfalls von der Universität Bielefeld, und damit sozusagen einen gemeinsamen Stand zur Forschung in der Mensch-Maschine-Interaktion. Zu unserem Stand fanden einige interessierte Besucher, unsere Demo lief alle Tage stabil und kam dem Eindruck nach gut an. Die Qualität der Kontakte, die wir auf der Messe geknüpft haben, war für uns alle auf jeden Fall in höchstem Maße erfreulich. Einige Vertreter aus der Industrie, die an unseren gezeigten Fähigkeiten interessiert sind und in nächster Zeit konkrete Anwendungsszenarien mit uns besprechen wollen.

Natürlich kamen nicht nur Industrievertreter, sondern auch die Konkurrenz [1] sondierte sich. Bisweilen beliebt auf solchen Messen ist es seitens der Institutsleiter und Professoren, das Namensschild abzunehmen in der Hoffnung, unerkannt einen Doktoranden auflaufen zu lassen. Nicht um zu spionieren, sondern um mit dem eigenen Fachwissen die Geschichte zu hören, die auch der gemeine Besucher hört. Als Doktorand muss man in solchen Fällen auf der Hut sein. Das Gespräch beginnt entspannt wie mit jedem anderen Messebesucher, bis sich im Laufe des Gesprächs herausstellt, dass der Gegenüber von dem, was man dort erzählt, im ungünstigsten Fall mehr Ahnung hat.

Ähnlich ist es mir in diesem Jahr passiert. Nicht die Konkurrenz, sondern Günther Schreiber persönlich, am Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt sozusagen Vater des Leichtbauarms, kam an den Stand. Eine kompetentere Person bezüglich des Roboters, den wir für unser Szenario als Forschungsplattform einsetzen, gibt es wohl nicht. Zu dem Zeitpunkt war ich allein am Stand und bemerkte erst zur Mitte des Gesprächs, mit wem ich es zu tun hatte. Es lief aber alles erfreulich und in dem Gespräch mit ihm habe ich sogar einige Neuigkeiten zur weiteren Entwicklung des Leichtbauarms erfahren können.

Im Folgenden kamen noch Personen vom KIT, weitere Interessierte vom DLR, Wissenschaftler vom Münchner Exzellenzcluster CoTeSys und viele mehr zum Stand. Allesamt angenehmerweise ein interessierter Austausch und Plaudern unter Kollegen. Und als dann die DLR-Prominenz Patrick van der Smagt an unseren Stand kam, war zum Glück unser Institutsleiter ebenfalls anwesend, so dass auch Fragen zum übergreifenden Forschungsplan beantwortet werden konnten.

Dass auch meine ehemaligen Kollegen aus der Robotertechnologie-Gruppe der Siemens-Forschungsabteilung aus München mal vorbeischauten, hat mich zudem gefreut. Abends habe wir dann natürlich auch das schöne Wetter genutzt, um in gemeinsamer Bielefelder, Münchner und Dortmunder Gruppe bei Leberkäs und Bier Kontakte zu pflegen und Robotik-Neuigkeiten auszutauschen. Ein toller Abend.

Insgesamt war es eine schöne Woche, die allerdings auch viel Energie gekostet hat. Die vielen Gespräche, das konstante Präsentsein in Kombination mit den vielen durchgearbeiteten Nächten im Vorfeld kosten viel Kraft. Aber es hat sich gelohnt.

Und in einem der nächsten Beiträge werde ich schreiben, was fachlich zu erfahren war und welche Hinweise auf die deutsche Robotik-Zukunft auf der Messe zu finden waren. Sowohl aus dem Gespräch mit Günther Schreiber als auch das, was das DLR als Blick in die nahe Zukunft zugelassen hat. Der könnte nämlich – so er denn zutrifft – einen Major Impact bedeuten und atemberaubende Resultate hervorbringen. Und wer in Deutschland sollte dazu bessere Möglichkeiten haben, dies auch wahr zu machen, als das DLR?!

Mehr dazu folgt.

Jetzt, da die Kommentarfunktion im Blog endlich wieder funktionstüchtig ist, freue ich mich auch wieder über Kommentare. Kann vielleicht einer der Blogleser die Automatica aus Besuchersicht zusammenfassen?

1
„Konkurrenz“ ist nicht wirklich das passende Wort; gemeint sind andere Forschungsinstitute mit ähnlicher Ausrichtung.