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)RoboterfußballAusführlicher 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)Raumfahrt-TechnikGanz 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 RoboterbabyJapanische 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-DronenUm 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 anbotzeit@ohmpage.org
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 anBionik: Leuchtende Quallen und schwebende Pinguine sollen junge Menschen für Technik begeisternHumanoide: Roboter mit Knochen, Muskeln und Sehnen entwickeln „Gefühl“ für den eigenen KörperAlltagshelfer: Sie tragen, mähen oder – miauenEthik: 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.
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.
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:
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 Valley2 und wirkt etwas gruselig.
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 …
RoboterköcheDreiseitiger 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)KuschelroboterGut 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 WahrnehmungIm 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)WirtschaftslageDie 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)DrohnenTelepolis 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)LeichtbaurobotikAusführlicher 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)
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Okay, das ist so cool, das muss ich noch schnell aufschreiben: Das SENSEable City Laboratory des MIT hat die Idee, ein gigantisches dreidimensionales Display aus fliegenden Robotern aufzubauen.
Echte 3D-Displays haben das Problem, dass sie einzelne Pixel (bzw. das dreidimensionale Äquivalent Voxel) tatsächlich im dreidimensionalen Raum freischwebend erzeugen müssen. Dafür existieren Ansätze im Kleinen, das SENSEable City Laboratory in Zusammenarbeit mit dem ARES Lab (Aerospace Robotics and Embedded Systems Laboratory) will sich aber einfach tausende freischwebende und farblich leuchtende Mini-Helikopter schnappen und damit ein gigantisches 3D-Display im freien Raum erzeugen.
Wie die Helikopter aussehen und wie man sich das Display vorstellt, ist im folgenden Video zu sehen:
(Seit heute nachmittag ist das Video bei YouTube leider als privat gekennzeichnet. Ich versuche, eine andere Version zu finden.)
Ich möchte bitte in einigen Jahren die coolsten 3D-Filme gemütlich am Hang eines Berges liegend im Tal mit einem solchen Display sehen. Für den Anfang würd mir auch erstmal soetwas in groß und bunt zu passender Musik reichen.
Das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) öffnet seine Roboterplattform Care-O-bot für die Forschung. Dafür wurde die Website http://www.care-o-bot-research.org/ aufgesetzt, auf der Dokumentationen und Open-Source-Software für die Plattform zur Verfügung gestellt werden.
Care-O-bot soll ein mobiler Roboterassistent zur aktiven Unterstützung des Menschen im täglichen Leben sein und wurde von den Fraunhofer Instituten entwickelt. (Notiz an mich selbst: Bei Gelegenheit einen Artikel zum Care-O-bot schreiben)
Die Aktion ist möglicherweise von Willow Garage inspiriert, die im Rahmen der Freigabe ihres Roboter-Betriebssystems ROS in der Version 1.0 auch zehn ihrer Roboter für die Forschung ausloben.
Dass die Plattform nun für die Forschung geöffnet ist, ist keine schlechte Sache. Care-O-bot ist mittlerweile in seiner dritten Version eine robuste und ausgereifte Plattform. Ist diese Plattform nun offen, kann sie theoretisch für viele Forschungsprojekte in der Servicerobotik genutzt werden. Die Sensorik und Aktorik des Care-O-bot kann sich auf jeden Fall sehen lassen und bietet Potential für eine breite Palette an Aufgaben.
Der Vorteil für die Forschung ist dabei, dass die Grundfunktionen, die Hardware und die Ansteuerung der Hardware bereits existieren. Die Projektarbeit kann sich daher auf die neuen Ideen und auf die tatsächlichen Forschung fokussieren, ohne sich um den Kleinkram kümmern zu müssen. Eine Idee, die zuletzt in größerem Stil im Rahmen der Deutschen Servicerobotik InitiativeDESIRE (Wikipedia), verfolgt wurde; mit mäßigem Erfolg.
Es bleibt abzuwarten, inwieweit der Care-O-bot in Zukunft in Forschungsprojekten genutzt werden wird. Den Preis des Roboters kenne ich nicht (hat da jemand Informationen zu?) und ob das Fraunhofer IPA den Roboter (leihweise?) für Projekte zur Verfügung stellt, weiß ich auch nicht.
So, bevor ich mich übers Wochenende verabschiede, noch ein paar Links, die sich hier angesammelt haben. Ein Ein-Mann-Senkrechtsrarter der NASA, Internet für Roboter, aufmerksame Bodenbeläge und mehr …
Ein-Mann-SenkrechtstarterDie NASA hat Pläne für einen elektrisch betriebenen Ein-Mann-Senkrechtstarter namens Puffin (Papageitaucher). Beeindruckend sind die angegebenen Kennzahlen: Die Flughöhe ist – begrenzt durch den Akku – mit maximal 9100 Meter angegeben, die Reichweite mit 80 Kilometern bei beachtlichen 240 Stundenkilometern.NASA entwickelt Ein-Mann-Senkrechtstarter(heise online, Malte Kanter, 31. Januar 2010)SchreitroboterForscher aus Göttingen haben einen sechsbeinigen Roboter entwickelt, der das Laufen lernen und automatisch an seine Umgebung anpassen soll. So soll er zum Beispiel lernen, bei Steigung langsamer und mit kleineren Schritten zu laufen als im offenen Geländer. „Die Forscher modellieren das Herzstück der Gangsteuerung, eine Art neuronalen Schaltkreis, nämlich mit den Mitteln der nichtlinearen Dynamik.“Roboter-Nervensystem mit Chaos-Steuerung(Telepolis, Matthias Gräbner, 24. Januar 2010)Maschinelles LernenDie Eindhoven University of Technology hat in Kooperation mit sechs anderen europäischen Instituten ein europäisches Forschungsprojekt an Land gezogen, das ein World Wide Web for Robots entwickeln soll, das Robotern eine weltweite Wissensbasis zum Austausch von Erfahrungen und gelernten Aktionen bieten soll.Robots worldwide will learn from each other (englisch)(TU Eindhoven, 13. Januar 2010)Assistenzsysteme„Notruftechnik, die von selbst Hilfe holt, Bodenbeläge, die gefährliche Stürze erkennen und melden, oder Roboter, die das Frühstück ans Bett bringen – intelligente Assistenzsysteme bieten älteren Menschen die Chance auf ein sicheres Leben zu Hause.“ Forschung zu Assistenzsystemen im Dienste des älteren Menschen, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.Forschungsministerium baut Förderung für Roboter-Assistenzsysteme aus(MaschinenMarkt, Stéphane Itasse, 2. Februar 2010)Humanoide RobotikNasa und General Motors haben einen humanoiden Roboter für den Einsatz im Weltraum entwickelt. „Er hat einen Torso und zwei Arme, […] sitzt auf einem festen Ständer. Laufen kann der R2 also nicht.“ Der Einsatz im Weltraum ist anhand der gerade erfolgten Absage einer weiteren bemannten Mondmission fraglich, General Motors will den R2 aber ohnehin auch in seinen Werkshallen einsetzen.Robonaut 2 – Roboter für die Fabrik und das Weltall(Golem, Werner Pluta, 5. Februar 2010)
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Noel Sharkey hat silicon.com ein Interview zum Thema Robotik gegeben. In dem Interview kommen unterschiedliche Aspekte der Robotik zur Sprache. Natürlich die Ethik, für die sich Noel Sharkey schon länger besonders stark macht, aber auch Allgemeines zum Stand der Forschung und zur Verbeitung von Robotern. Außerdem zu ASIMO, Asimov und Science-Fiction.
Eine gute Gelegenheit jemanden locker über Robotik plaudern zu hören, der sich intensiv damit beschäftigt. Das Interview ist auf englisch und dauert gute zehn Minuten.
Der Mars-Rover Spirit bleibt wohl an seinem jetzigen Platz. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA schreibt, dass man nur noch wenige Manöver im Kopf hat, um Spirit zu befreien. Man will sich daher nun darauf fokussieren, den Mars-Rover in eine Lage zu bringen, in der er den harten marsianischen Winter überstehen kann.
„Spirit is not dead; it has just entered another phase of its long life,“ said Doug McCuistion, director of the Mars Exploration Program at NASA Headquarters in Washington. „We told the world last year that attempts to set the beloved robot free may not be successful. It looks like Spirit’s current location on Mars will be its final resting place.“ – JPL
Man wird noch einige Manöver ausprobieren, die man in den letzten Monaten in einer extra dafür konstruierten Sandkiste in NASAs Jet Propulsion Laboratory mit einem Doppelgänger von Spirit ersonnen und ausprobiert hatte. Da aber eines der Räder bereits über keinen Antrieb mehr verfügt, schwinden die Chancen, Spirit bis zum im Mai anbrechenden marsianischen Winter freizufahren.
So wie es aktuell aussieht, wird der Mars-Rover also bis zum Ende seiner Tage an dem Ort bleiben, an dem er sich im April 2009 festgefahren hatte. Die Untersuchungen sollen aber auch an diesem Ort weitergehen, wenn es der Rover durch Winter und Frühling schafft. Auch an Ort und Stelle können weitere Dinge untersucht werden. Schließlich weiß man schon jetzt mehr über die Rutschfestigkeit des Marsbodens als man es ohne diese Notlage jemals herausgefunden hätte. Der Rover wird wohl also in Zukunft unfreiwillig die erste Mars-Bodenstation werden.
Der Fokus liegt nun mehr und mehr darauf, den Rover in eine Lage zu bringen, die die Solarzellen in einen geeigneten Winkel stellt, damit er den Winter über genug Energie hält.
„Every bit of energy produced by Spirit’s solar arrays will go into keeping the rover’s critical electronics warm, either by having the electronics on or by turning on essential heaters.“ – JPL
Spirits Bruder/Schwester Opportunity übrigens ist weiterhin mobil und erkundet zur Zeit einen Krater auf dem Mars. Die beiden Rover sind seit dem Januar 2004 auf dem Mars und haben beide für sich alle Erwartungen weit übertroffen und mit ihren sechs Jahren Einsatz bereits jetzt das ursprünglich geplante Ziel, eine 90-tägige Mission, pulverisiert.