50 Jahre in der Robotik

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?

evolution robotics Mint

Seit seiner Vorstellung auf der CES 2010 in Las Vegas ist der Roboter Mint von evolution robotics in aller Munde und hat es sogar in Deutschland damit in die Mainstream-Presse geschafft (Zeit Online). In jedem Artikel über ihn ist er angepriesen als Konkurrenz für den iRobot Roomba und iRobot Scooba. Vermutlich, weil dies für Journalisten die einfachste Art ist, dem Leser den Roboter zu beschreiben und eine Assoziation zu geben. Ob der Mint wirklich eine ernsthafte Konkurrenz darstellt, ist aufgrund der ersten Berichte nicht ganz nachzuvollziehen (ich persönlich habe ihn noch nicht in der Hand gehalten).

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Der Haushaltsroboter Mint (Foto: evolution robotics)

Wir wissen, dass evolution robotics in Sachen Robotik und Objekterkenung über enorme Expertise verfügt. Wir wissen auch, dass evolution robotics mit NorthStar eine lang entwickelte Lösung zur Lokalisierung 1 besitzt, die auch in dem Mint eingesetzt wird. Wie praktikabel diese Lösung aber für den unbedarften Endnutzer ist, ist fraglich.

Mit NorthStar wird über einen Infrarotprojektor ein Muster an die Zimmerdecke projiziert, über das sich der Roboter die ganze Zeit zurechtfinden kann. Der Vorteil gegenüber dem iRobot Roomba ist hier, dass der Roboter nicht in Zufallsmustern das Zimmer säubert, sondern gezielt und damit der Theorie nach effizienter und schneller das Zimmer säubern kann.

Als weitere Unterscheidung von den Haushaltsrobotern von iRobot verfügt Mint über eine Vorrichtung, um den Roboter entweder mit einem Tuch zum Staubwischen oder einem Putzlappen zum Wischen auszustatten. Die Tatsache, dass der Mint keine Saugeinheit zum Auffangen des Staubs und keinen Wassertank zum Wischen hat, sondern sich beim Säubern lediglich auf die untergeschnallten Tücher verlässt, macht mich skeptisch.

Fraglich ist außerdem, wie Mint mit mehreren Räumen zurechtkommt. Benötigt er dann einen Infrarot-Projektor pro Raum? Dass Mint nicht allein zur Ladestation zurückfährt, ist ein weiterer Punkt, der mich skeptisch macht.

Insgesamt ist es schön zu sehen, dass mehr und mehr Unternehmen in das Haushalts-Roboter-Segment einsteigen. Dass sich der Markt öffnet und der Marktführer iRobot etwas angeknabbert wird, kann nicht schaden. Inwieweit Mint sich wirklich durchsetzt, wird sich zeigen müssen. Die genannten Punkte erwecken in mir den Eindruck, dass trotz des niedrigeren Preises das Preis-Leistungs-Verhältnis hinter dem des Roomba zurücksteht. Zugegebenermaßen bin ich allerdings auch nicht ganz objektiv, da ich einen Roomba besitze und seitdem ein großer Roomba-Fan bin. Und schick ist der Mint ja zweifellos.

Der Mint in Aktion

Mein Roomba

Seit vorgestern besitze ich einen iRobot Roomba und habe ihn bereits vollständig in mein Herz geschlossen. Meine Wohnung ist jetzt sauberer als sonst und ich habe nicht nur dafür keinen Finger rühren müssen, sondern habe zusätzlich dazu einen autonomen Roboter in meiner Wohnung rumdüsen. Fantastisch!

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Roomba 560

Ich habe mich für den Roomba 560 entschieden, weil dieser auf­grund der ak­tu­el­len Preis­schwan­kun­gen bei Ama­zon kurzfristig deutlich reduziert war. Was ihm ge­gen­über dem teu­re­ren Modell Room­ba 580 fehlt, ist glaube ich im We­sent­li­chen die Fern­be­die­nung. Der Roomba 560 kommt mit Timer und mit zwei Virtual Wall Lighthouses, die ich − wie gesagt − gegenüber den einfachen Virtual Walls em­pfeh­le.

Folgerichtig wurde ich heute und gestern morgen von einem Roomba geweckt, der sein Tagewerk mit einem freudigen Piepsen und ansurrenden Bürsten begann. Das geschah na­tür­lich nicht unabsichtlich, den Timer hatte ich bewusst so eingestellt − zu meiner Freude am Morgen.

Es ist ganz erstaunlich, wie schnell der Roomba eine Zimmerfläche vollständig abgegrast hat, selbst wenn das Zimmer verwinkelt und mit zahlreichen Möbeln verstellt ist. Der Roomba benutzt dabei im Wesentlichen drei verschiedene Bewegungsmuster, die er im Wechsel je nach Situation wählt, um das Zimmer zu erschließen:

  1. Spiralförmig in der Mitte des Zimmers
  2. Zick-Zack durchs Zimmer
  3. Die Wand entlang (mal linksrum, mal rechtsrum)

Ich empfehle, die erste Säuberung in jedem Zimmer mit wachem Auge zu begleiten, um das zu tun, was man auch sonst beim manuellen Staubsaugen tut: Kleinteile aus dem Weg räumen. Roomba hat zwar auch mit kleinen Teilen wie Schrauben, kleinen Notizblöckchen usw. keine Probleme, diese landen in seinem Auffangbehälter. Man sollte es allerdings möglichst nicht riskieren, dass er sich an diesen Teilen doch verschluckt und vor allem auf Papierschnipsel und Kabel/Fäden achtgeben.

Der Roomba ist durch seine Höhe von knapp zehn Zentimetern auch in der Lage, unter die meisten Schränke, Betten und Sofas zu krabbeln. Ich habe daher bei dem ersten Lauf meines Roombas den Bereich unter meinem Bett zur Vorsicht mit einer Virtual Wall abgesperrt. Allerdings hauptsächlich, da ich annehme, dass der Roomba ansonsten in Streik getreten wäre oder eine Versetzung beantragt hätte.

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Selbstständig zurück zur Basisstation

So hat der Roomba jetzt bereits zweimal via Timer seine Tour durch die Wohnung begonnen und mehrere Füllungen seines Staubbehälters aus der Wohnung befördert. Nach jeder Reinigungstour, die ich mit den Virtual Wall Lighthouses grob vorgegeben habe, kehrt er selbstständig zu seiner Basisstation zurück, um sich aufzuladen und auf den nächsten Start zu warten. Mit den Virtual Wall Lighthouses teilt man Roomba die Trennung zwischen einzelnen Räumen mit. So bleibt Roomba dann ungefähr 20 bis 25 Minuten in einem Raum und wechselt dann selbstständig in den nächsten. Zum Ende dienen die Lighthouses dem Roomba dazu, den Rückweg zu rekonstruieren und somit sicher zur Basisstation zurückzufinden.

Zu Beginn habe ich dem Roomba eigentlich die ganze Zeit zugesehen, habe die verschiedenen Reinigungsmuster beobachtet und war damit beschäftigt, ihm Hindernisse in den Weg zu stellen und zu sehen, wie er sich aus den Situation freifährt. Nachdem ich das eine verrückt lange Zeit getan habe, habe ich ihm die Küche überlassen und habe mich zurück an die Arbeit begeben. Die ganze Zeit das leise Surren im Ohr und immer die hörbare Rückmeldung, wenn er gerade wieder in der Ecke der Küche angekommen war, in der bei mir die Pfandflaschen auf dem Boden stehen. *kling* *pling*

Als ich ihn später ins Badezimmer setzte − eine ziemlich kleine Bodenfläche − schloss ich die Tür, damit er dort in Ruhe reinigen kann, ohne versehentlich den Raum zu verlassen, hier hatte ich nämlich noch kein Lighthouse aufgestellt. Nach ca. 10 Minuten hörte ich, wie Roomba sich abschaltete und mir durch ein fröhliches Piepen signalisierte, dass er den Raum nun für sauber befindet und bereit für den nächsten Raum ist.

Man, ist der Roomba cool!

iRobot trotzt der Krise

Der US-amerikanische Roboterhersteller iRobot − bekannt vor allem für den Staubsaugerroboter Roomba − hat positive Zahlen für das erste Quartal 2009 gezeigt und trotzt damit der Krise. Die Zahlen sind sogar noch besser als ursprünglich erwartet.

Dementsprechend wurden Erwartungen für das laufende Geschäftsjahr und die kommenden Quartale nach oben korrigiert. Grund dafür sind die gesteigerte Nachfrage nach Haushaltsrobotern (vor allem in Europa) und die Erwartung einer Vertragsunterzeichnung mit dem Defense Department der USA über rund 17 Millionen US-Dollar.

I am pleased to report first-quarter results significantly ahead of expectations on both top and bottom lines in a very challenging environment. We continue to see strong demand for our home robot products overseas

Colin Angle, CEO von iRobot

Alle Zahlen des ersten Quartals von iRobot gibt´s hier: iRobot Reports First-Quarter 2009 Results, 22 April 2009.

Via robotstocknews.

Robot Hall of Fame 2009

Die Carnegie Mellon University hat die diesjährigen Rekruten der Robot Hall of Fame vorgestellt. Alljährlich werden dort fiktive und reale Roboter aufgenommen, die sich in besonderer Weise hervorgetan haben.

In diesem Jahr wird folgenden Robotern diese Ehre zuteil:

  1. NASA Mars-Rover Spirit und Opportunity 1 – Die beiden US-amerikanischen Mars-Rover, die sowohl in ihrer Lebensdauer als auch in den daraus erhaltenen Ergebnissen alle Erwartungen weit übertroffen haben. Zwei wahre Kämpfer, die beeindruckend den wideren Bedingungen des Mars trotzen.
  2. iRobot Roomba 2 – Der bislang populärste und erfolgreichste aller Haushalts-/Serviceroboter. Seit 2002 wurde er über 2,5 Millionen mal verkauft und saugt seitdem weltweit fleißig die Böden seiner Käufer.
  3. DaVinci Medical Robot 3 – Ein Medizin-Roboter für minimal-invasive Operationen; bereits über 200-fach im Einsatz. Der Roboter macht nichts eigenständig, sondern überträgt die Bewegungen des Chirurgen in winzige und präzise Bewegungen mit Werkzeugen, die über lediglich 1 cm große Löcher in das Innern des Patienten eingeführt werden und dort operieren.
  4. Huey, Dewey und Louie – Die drei Roboter aus dem Film Lautlos im Weltraum (Originaltitel Silent Running) aus dem Jahr 1971.
  5. T-800 Terminator – Der von Arnold Schwarzenegger gespielte Terminator aus dem ersten Terminator-Film von 1984. Endlich in diese Liste aufgenommen, Hasta la vista, baby!

Glückwunsch!

Erneut überwiegen (zu Recht) die realen Roboter den fiktionalen Ausgezeichneten. 2008 waren Raibert Hopper, NavLab 5, LEGO Mindstorms und Lt. Cmdr. Data ausgezeichnet worden.