heise.de: „Roboter gegen Corona-Krise“

Bei heise.de kommt man heute im Artikel zu Robotern gegen Corona-Krise zu dem Schluss: […] interessante Forschungen, die aber zugleich zeigen, dass die Technik von einer Einsatzreife noch weit entfernt ist. Tatsächlich hatten die Telepräsenzroboter […] eher experimentellen Charakter und mussten immer wieder manuell unterstützt werden, wenn sie sich irgendwo festgefahren hatten.“ Eine ähnlich ernüchternde Erkenntnis, wie wir sie zu Beginn unseres letzten Artikels zum Thema formuliert hatten.

In dem Artikel wird die aktuelle Pandemie allerdings auch als Chance für die Robotik diskutiert, daran etwas zu ändern: „Covid-19 könnte zum Katalysator werden, der die Entwicklung von Robotiksystemen vorantreibt“. Und weiter: „Es geht also offenbar darum, die Gunst der Stunde zu nutzen und Forschungsgelder einzuwerben. Das ist nachvollziehbar, schließlich werden weltweit von den Regierungen gerade große Geldmengen bereitgestellt.“ Aus Sicht der Robotikforschung sicher nachvollziehbar, allerdings ist mein Eindruck der letzten Jahre nicht, dass die Robotik unter mangelnden Forschungsgeldern leidet. Vielleicht sogar ganz im Gegenteil.

Die drei Bereche laut Artikel, in denen im Falle einer Epidemie Roboter helfen können sind klinische Aufgaben wie Desinfektion oder telemedizinische Beratung, Transport von Gewebeproben und Medikamenten, sowie Überwachung von Grenzanlagen oder Quarantänemaßnahmen.

Mehr dazu bei heise.de: Roboter gegen Corona-Krise, 25.3.2020

Roboter zur Unterstützung gegen das Coronavirus

Als Antwort auf das Coronavirus werden, wie auch bei vielen Katastrophen zuvor, wieder Roboter als Wunderwaffe aus dem Hut gezaubert. Sie sind dieses Mal, anders als bei vorigen Katastrophen, allerdings auch tatsächlich schon im Einsatz und in Teilen nützlich. Besonders trifft das wohl auf Telepräsenzroboter zu.

Telepräsenzroboter

Telepräsenzroboter sind erstmal ein technisches Mittel, um direkten Mensch-zu-Mensch-Kontakt zu verhindern. Sie erlauben die Kommunikation über Distanz und verringern somit die Gefahr, Krankheiten zu übertragen. Das ist in einer Zeit, in der Social Distancing ausgerufen wird natürlich insgesamt nützlich, insbesondere allerdings in Krankenhäusern, wo es primär dem Schutz des medizinischen Personals dient.

So wird in Seattle zum Beispiel der erste Coronavirus-Fall der USA, ein Mann aus Wuhan, weitestgehend mithilfe des unten abgebildeten Roboters behandelt. Diese Behandlungsmethode wurde eigentlich für MERS und Ebola erprobt, aber kurzerhand für die aktuelle Situation genutzt.

Telepräsenzroboter, der in Seattle bei der Behandlung eines COVID-19-Patienten eingesetzt wird. [CNN.com]

Mehrere Berichte aus China verweisen dort auf ähnliche Anwendungen. Ich würde mich außerdem nicht wundern, wenn auch die aktuell dramatisch gesteigerte Arbeit von zu Hause (Home Office) und die dadurch notwendig gewordenen Videokonferenzen die Verkaufszahlen der zahlreichen Telepräsenzroboter erhöhen. Das werden wir wohl in einigen Monaten sehen können.

Lieferroboter

Aus China sind außerdem Bilder und Videos von selbstfahrenden Lieferrobotern zu sehen, die in Hotels als auch in Krankenhäusern Medikamente und Essen liefern. Wie zum Beispiel im nachfolgenden Tweet samt Video zu sehen:

JD.com liefert in China mittels autonomer Lieferroboter medizinische Hilfsgüter an Krankenhäuser und Lebensmittel. Die Alibaba-Tochter Ele.me, beliefert unter anderem Hotels per Lieferroboter mit Lebensmitteln.

Mobile Roboter zur Desinfektion

Des weiteren werden Roboter zur Desinfektion eingesetzt. So zum Beispiel in chinesischen Krankenhäusern selbstfahrende Roboter des dänischen Unternehmens UVD Robots aus Odense. Diese Roboter, siehe Abbildung, fahren von Raum zu Raum und töten Viren, Keime und Bakterien durch starkes, ultra-violettes Licht.

Roboter des dänischen Unternehmens UVD Robots aus Odense desinfiziert einen Raum

Ähnliche Roboter gibt es mehrere. Ein ähnlicher Roboter der Firma Xenex Disinfection Services ist angeblich bereits in über 500 Krankenhäusern weltweit im Einsatz, unter Anderem in den USA. Mit Siemens mischt auch eine deutsche Firma mit. Der Roboter aus dem folgenden Video, Thor-1, kann angeblich zehntausend Quadratmeter in einer Stunde desinfizieren und kommt laut Spiegel mittlerweile rund um die Uhr in mehreren Kliniken zum Einsatz:

Der Roboter Thor-1 desinfiziert Städte und Kliniken

Nach dem bei vorigen Katastrophen die Robotik an ihren eigenen geweckten Erwartungen gescheitert ist und eben nicht helfen konnte, wäre es schön, wenn Robotik bei der aktuellen Pandemie tatsächlich einen positiven Beitrag leisten könnte. Viele der Bilder und Videos sind allerdings aktuell noch vorbehaltlich und mit Vorsicht zu genießen, da es sich auch weiterhin um Marketing handeln kann, wie zum Beispiel der WDR anmerkt.

NASA’s neuer Marsroboter hat einen Namen

Der Name ist bekannt! Geworden ist es: Perseverance (Ausdauer, Beharrlichkeit).

Bei dem Wettbewerb zum Namen des Marsroboters haben über 770.000 Abstimende mitgemacht. Gewonnen hat schließlich der Aufsatz des Siebtklässlers Alex Mather aus Springfield, Virginia, der 28.000 Stimmen erhielt:

Curiosity. InSight. Spirit. Opportunity. If you think about it, all of these names of past Mars rovers are qualities we possess as humans. We are always curious, and seek opportunity. We have the spirit and insight to explore the Moon, Mars, and beyond. But, if rovers are to be the qualities of us as a race, we missed the most important thing. Perseverance. We as humans evolved as creatures who could learn to adapt to any situation, no matter how harsh. We are a species of explorers, and we will meet many setbacks on the way to Mars. However, we can persevere. We, not as a nation but as humans, will not give up. The human race will always persevere into the future.

Alexander Mather

Schwer pathetisch, aber das kennt man ja aus Hollywood.

European Robotics Forum 2020 – ausgedünnt

Seit Freitag bin ich zurück vom European Robotics Forum 2020. Auf dem Hinweg hatte ich noch gerätselt, ob wohl die Auswirkungen des Coronavirus‘ zu bemerken sein würden. Jetzt kann ich sagen: ja, waren sie. Corona war gefühlt neben der Strategic Research Agenda für das kommende Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe und künstlicher Intelligenz das vorherrschende Thema.

Direkt zu Beginn wurde erstens klar, dass die EU-Kommission wegen Reisebeschränkungen ausnahmsweise dem ERF komplett fernbleiben würde. Zweitens galt während des gesamten Events striktes Handschüttelverbot (das wird uns in nächster Zeit wohl noch häufiger begegnen). Und drittens wurden jeden Tag am Eingang des Veranstaltungsortes bei allen Teilnehmern die Temperatur gemessen. Ob wirklich jemand nach Hause geschickt wurde, weiß ich nicht, die Atmosphäre hat es aber natürlich trotzdem beeinflusst. Mein Husten und Schnupfen wurde während der Veranstaltung auch regelmäßig äußerst skeptisch beäugt.

Händeschütteln verboten beim ERF 2020
Händeschütteln verboten beim ERF 2020

Exhibition

Die Ausstellungsfläche, auf der beim ERF traditionell in den Mittags- und Kaffee-Pausen Roboter und Robotikprojekte gezeigt werden, war auch dementsprechend ausgedünnt. Unter Anderem fehlte der Hauptsponsor des Events, ABB. ABB hätte dort sonst wahrscheinlich einen größeren Stand mit mehreren Robotern gezeigt.

Ausgedünnte Ausstellungsfläche beim ERF
Viele offene Flächen, wo eigentlich Roboter stehen sollten

Unserem Stand, vom micro-ROS-Projekt, tat dieser Umstand allerdings keinen Abbruch. Wir hatten über alle Tage viele interessierte Besucher, die unsere Demo gesehen und mit uns über ROS auf Mikrocontrollern diskutiert haben. Überraschenderweise schienen die Besucher des ERF ähnlich viele Unklarheiten und Fragen zu dem – theoretisch verbreiteten und schon über zwei Jahre alten – ROS-NachfolgerROS 2‚ zu haben wie zu unserem vergleichsweise kleinen Projekt. Da hat ROS 2 wohl noch Nachholbedarf in der Dokumentation und Kommunikation.

micro-ROS-Stand beim ERF 2020
Viel Diskussion am micro-ROS-Stand

Workshops

Abseits der Ausstellungsfläche haben in den Workshops meinem Eindruck nach zwei Themen dominiert: künstliche Intelligenz (AI) und die Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) für Horizon Europe. Dies betrifft zumindest die Workshops, die auch tatsächlich stattgefunden haben. Mehrere der ursprünglich geplanten Workshops und Vorträge fielen nämlich aus oder wurden spontan von anderen Teilnehmern vertreten.

Die SRIA war so präsent, da sie beeinflusst, zu welchen Themen die EU-Kommission in den Jahren 2021–2027 ca. 100 Milliarden Euro Forschungsgelder zur Verfügung stellen wird (nicht ausschließlich für die Robotik, selbstverständlich). Dass AI so im Fokus des ERF stand liegt daran, wie die EU-Kommission das Verhältnis von AI und Robotik sieht bzw. – besser gesagt – definiert. Sie hat nämlich erklärt, dass sie Robotik als Teil von AI versteht und nur in dem Rahmen fördern wird. Die Robotik-Community sieht das natürlich anders, nämlich dass AI und Robotik zwei separate Disziplinen mit einigen Überschneidung sind. Will man sich allerdings mit der EU-Kommission vertragen, muss man diese Sichtweise zähneknirschend tolerieren.

In diesem Rahmen habe ich während der Veranstaltung auch gelernt, dass ich in diesem Jahr wohl noch ein bis zwei Male in Brüssel sein werde. Als Koordinatoren einer der euRobotics-Topicgroups werde ich dort wohl am Input für die SRIA mitarbeiten. Wahrscheinlich geht’s damit schon im Mai los.

Abseits davon hat mich persönlich gefreut, dass auch das Thema Sicherheit (sowohl im Sinne von Safety als auch von Security) beim ERF präsenter wird. So habe ich drei gute Workshops zum Thema Safety besucht, unter anderem in der Industrierobotik, in dem ich auch selbst vorgetragen habe. Ich hoffe, das bleibt so, denn dieses Thema schien mir in den letzten Jahren bei euRobotics deutlich unterrepräsentiert.

Insgesamt also ein ausgedünntes European Robotics Forum in diesem Jahr, mit trotzdem einigen interessanten Themen, aber leider wenigen Robotern. Im nächsten Jahr hoffentlich dann wieder mit vollem Schwung, dann geht’s zum ERF 2021 nach Rotterdam!

Name the Rover Contest

Noch für gut einen Tag (zum Zeitpunkt des Schreibens 1 Tag und gute 9 Stunden) darf man bei der NASA über den Namen des Mars-Roboters für die Mission Mars2020 abstimmen. Zur Auswahl stehen die Namen TENACITY (Beharrlichkeit), CLARITY (Klarheit), INGENUITY (Einfallsreichtum), PROMISE (Versprechen), FORTITUDE (Tapferkeit), VISION, PERSEVERANCE (Ausdauer), ENDURANCE (Ausdauer) und COURAGE (Tapferkeit). Hier geht’s zur Abstimmung!

Der Roboter soll zwischen dem 17. Juli und 5. August 2020 von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida starten  und voraussichtlich am 18. Februar 2021 im Jezero Crater auf dem Mars landen. Vorausgesehen ist eine Missionsdauer von mindestens einem Mars-Jahr (ungefähr 687 Tage auf der Erde). Und so sieht er aus:

Mars-Roboter für Mars 2020
Mars-Roboter für Mars 2020 [Quelle: NASA]

Ich denke, ich muss Euch nicht sagen, dass es nur eine offensichtlich richtige Antwort gibt.

LEGO Ideas – Boston Dynamics

LEGO Ideas ist eine Website, auf der alle Legobegeisterten Ideen und Entwürfe hochladen können und diese dann – wenn genug andere Legobegeisterte dafür stimmen – von Lego als Sets verkauft werden.

Via twitter bin ich auf folgenden Entwurf aufmerksam gemacht worden, bei dem ich seit einigen Minuten Supporter Nummer #293 bin:

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LEGO Ideas Projekt ‚Boston Dynamics‘

Das LEGO Ideas Projekt Boston Dynamics enthält kleine Lego-Roboter, die den berühmt-berüchtigten Robotern von Boston Dynamics nachempfunden sind, z.B.: SpotMini, Atlas, Spot, and Handle. In der Projektbeschreibung steht, dass es gegebenenfalls noch weitere Roboter von Boston Dynamics geben wird, vielleicht kommen ja auch noch BigDog oder Petman dazu.

Zum Abstimmen über das Projekt geht`s hier: Boston Dynamics, zum Abstimmen muss man allerdings angemeldet sein.

Es gibt auch noch viele andere tolle Roboter-Ideen, TARS aus dem Film Interstellar finde ich zum Beispiel auch sensationell.

World’s Coolest Robots ‐ All in One Place

Die Robotik-Landschaft ist um eine weitere Website reicher, die es in sich hat. https://robots.ieee.org ist eine (zur Zeit noch aus­schließ­lich eng­lisch­spra­chige) Sammlung von über 200 Robotern aus 19 Ländern und enthält alles, was in der Robotik Rang und Namen hat: ASIMO, Aibo, Pleo, … viele Roboter, die hier im Blog auch schon Thema waren, z.B. Roomba, iCub, der gruse­lige CB2, der nied­liche Keepon, usw.

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Quelle: IEEE Spectrum

Alle Roboter sind mit fantas­tischen Bildern, Videos und Hinter­grund­in­for­ma­tionen aus­ge­stat­tet (im Moment noch alles auf Englisch). Bei ASIMO lassen sich zum Beispiel die Proto­typen sehen, die Honda seit dem Start seiner Ent­wick­lung 1986 gebaut hat.

Die Website ist eine wunder­bare Samm­lung, die weiter wachsen wird und unter Anderem zum Ziel hat, Schüler für Roboter und damit für (Ingenieurs)-Wis­sen­schaf­ten, Ma­the­ma­tik und Tech­nik zu be­gei­stern.

Stöbern lohnt sich! Hier gehts lang: https://robots.ieee.org

Es waren einmal …

… drei Wissenschaftler aus der Abteilung Advanced Robotics des IIT in Genua. Sie saßen des Morgens beim Kaffee und entwickelten diese Idee. Die Idee von einer Weihnachtsgeschichte, in der die am IIT entwickelten und eingesetzten Roboter die Protagonisten darstellen:

Youtube-Video: A Robot Christmas Story

Unter den Kollegen fand die Idee großen Anklang. Schnell wurden Meetings angestzt, um die Geschichte auszuarbeiten und zu verfeineren. Die Kollegen von der Medienabteilung wurden hinzugezogen um technische Details zu klären. Schließlich wurden Requisiten gekauft und Zeitslots für die Roboter reserviert, so dass wir die Dreharbeiten parallel oder gar im Anschluss zum ganz normalen Projekt- und Forschungsalltag durchführen konnten.

Wie Ihr im Making of sehen könnt, hatten wir dabei viel Spaß, auch wenn nicht immer alles so auf Anhieb geklappt hat:

Youtube-Video: The making of...

In diesem Sinne allen Lesern frohe Feiertage und einen guten Start ins neue Jahr!

DRC Wettkampftage

(this article is also available in English)

Eine Woche ist es her, seit der DARPA Robotics Challenge (DRC). Noch am Abend des zweiten Wettkampftages haben wir Walkman wieder verpackt und auf den Heimweg geschickt. Anschließend hatten wir Zeit, Schlaf nachzuholen, ein wenig Californien zu erkunden und die DRC-Woche Revue passieren zu lassen.

In der Tat, es ist nicht bei den zwei gestürzten Robotern während des Testlaufs geblieben. Am ersten Wettkampftag sind nahezu alle Zweibeiner früher oder später gestürzt. Jemand hat sich die Mühe gemacht einige der Stürze in einem Video zusammenzufassen:

Stürzende Roboter, via IEEE Spectrum

Etwa ab Sekunde 00:19 ist Walkman zu sehen. Die Aufnahme zeigt unseren ersten Lauf in der zweiten Gruppe am Freitag Morgen. Innerhalb von acht Minuten und zwölf Sekunden hatte Walkman den Polaris Ranger von der Startlinie durch den Parcours zu Eingangstür der simulierten Industrieanlage gefahren und damit den ersten Punkt geholt. Wie im nachfolgenden Video ab Sekunde 50 zu sehen, wurde Walkman dabei kräftig angefeuert.

Walkman’s erster Lauf, angefeuert von seinem Team

Zu diesem Zeitpunkt hatte Walkman zunächst die beiden Atlas Teams, die offenbar technische Schwierigkeiten hatten, weit hinter sich gelassen. Doch dann standen plötzlich für mehrere Minuten auf allen vier Bahnen sämtliche Roboter still. Offenbar gab es bei allen Teams Probleme mit der Kommunikation zwischen den Piloten und dem Roboter. Die Verzögerungszeit auf allen Bahnen wurde daher an die Wettkampfzeit angehängt. Allerdings zehrten die Roboter während dieser Zeitspanne weiterhin von ihren Batterien…

Als es weiterging, öffnete Walkman problemlos die Tür und setzte an, die diese zu durchschreiten. Wir hatten dies in unserer Garage mehrfach geübt. Aufgrund der sehr breiten Schultern des Roboters (ca. 80 cm), ist das Durchschreiten der Tür nicht ganz einfach. Die Strategie bestand also in einer Drehung des Roboters auf der Stelle um 90°. Anschließend passierte Walkman die Tür mit Seitwärtsschritten. Leider brach Walkman unmittelbar nach dem Öffnen der Tür plötzlich einfach zusammen (siehe Video). Glücklicher Weise hat sich Walkman bei diesem Zusammenbruch quasi abgerollt, sodass nichts passiert ist. In der Tat ist von diesem Sturz kaum ein Kratzer zu sehen.

Die Ursache für den Zusammenbruch ist nicht klar. Die Batteriekapazität lag noch bei 80 %. Faszinierender Weise stürzte exakt zur gleichen Zeit auf der Roboter auf der Nachbarbahn. Bei einem Sturz schaltet das Team den Roboter per Funk über einen sogenannten E-Stop Schalter aus, um weitere Schäden zu vermeiden und eine sichere Annäherung an den Roboter zu ermöglichen. Da ein Übersprechen zwischen den E-Stops beider Teams nicht ausgeschlossen werden konnte, gewährte uns die Wettkampfleitung freundlicher Weise eine Wiederholung des Laufs ab dem Zeitpunkt der Kommunikationspanne. Das bedeutet, wir durften am Abend des gleichen Tages noch einen Versuch unternehmen. Der Versuch startete an der Stelle vor der Tür mit der uns am Morgen an dieser Stelle noch verbliebenen Zeit. Dieses mal gelang es die Tür zu durchschreiten. Leider geriet Walkman unmittelbar auf der anderen Seite der Tür ins Straucheln, fiel mit lautem Scheppern auf die Seite und drehte sich anschließend auf die Frontseite. Er kam auf den Knien und dem Schutzkäfig am Kopf jenseits der Türlinie zum liegen. Damit hatten wir dann immerhin unseren zweiten Punkt geholt.

Die am Roboter angebrachten Polster haben auch bei diesem Sturz schlimmeres Verhindert. Eine Schraube zur Befestigung des Ellenbogen Polsters war deutlich verbogen. Diese Schraube hatte beim Aufprall ein Loch im Asphalt der Wettkampfbahn hinterlassen. Darüber hinaus war dem Roboter scheinbar nichts ernstes passiert. Dennoch wurden einige Rekalibrationen erforderlich, die wir dann bis in die Nacht hinein durchführen mussten.

Am nächsten Morgen ging es dann nach einem kurzen Testlauf in der Garage zum zweiten Wettkampflauf. Beim Fahren des Polaris Rangers konnte Walkman die Zeit vom Vortag nahezu halbieren. Vor der Tür begannen dann leider wieder die Schwierigkeiten. Zuerst machte sich ein Rattern während der Bewegung des linken Ellenbogengelenks bemerkbar. Während des Drehens auf der Stelle vor der Tür berührte Walkman den Türrahmen und geriet zunächst gefährlich ins Wanken. Wenige Minuten später mussten wir letztendlich Walkmans letzten Sturz des Wettkampfs mitansehen… Dieses Mal hat sich Walkman wohl das Fußgelenk verknackst…

Schade ist, dass wir nach so kurzer Zeit und einem so guten Start in den zweiten Wettkampftag dann doch so früh abbrechen mussten. Dennoch herrscht Einigkeit im Team und auch so manch anderer bekannter Robotiker in Fairplex hat uns das bestätigt: angesichts der kurzen Entwicklungszeit haben wir einen für den Wettkampf ernstzunehmenden Roboter präsentiert, eine gute Leistung gezeigt und sind damit doch sehr weit gekommen. Wir haben zwei Punkte geholt und haben so mit dem 17. Platz immerhin sechs weitere Teams hinter uns gelassen. Das Technologiekonzept scheint also prinzipiell zu stimmen, am Reifegrad der Technologie dürfen wir noch arbeiten. Da der Roboter von der ersten Schraube bis zum letzten Softwarebit selbst entwickelt worden ist, können wir alle gelernten Lektionen auch unmittelbar umsetzten.

Als Fazit war die Woche für jeden vons eine großartige Erfahrung und anders als bei vielen der anderen Teams stellt die Teilnahme an dem Wettkampf nicht das Projektfinale dar. Für das Team Walkman war dies nur ein früher Meilenstein nach einem Drittel der Projektzeit.

Hier noch ein paar Eindrücke von unseren Vorbereitungen in der Garage:

Team Walkman bei den Vorbereitungen

sowie den Wettkampftagen:

Team Walkman beim Wettkampf

Und da es offensichtlich noch Bedarf zur Nachbesserung in Sachen Balance gibt, begann Team Walkman sogleich mit einem passenden Aufbauseminar… am Strand von San Diego

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Nachhilfe in Sachen Balance am Strand von San Diego

Das war’s. Das Team Walkman dankt allen, die die Daumen gedrückt und uns angefeuert haben!

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via newscientist.com