Als mobile Roboter werden Roboter bezeichnet, die sich in ihrer Umgebung bewegen und agieren können. Der Bau von mobilen Robotern ist beliebt in der Hobbyelektronik, mobile Roboter werden aber auch zunehmend interessant für industrielle Anwendungen, z.B. in der Fertigung und Intralogistik.
Ein humanoider Roboter aus Dortmund hat das Klettern gelernt. Er klettert dabei nicht wie hier bereits vorgestellte Kletter-Roboter glatte Wände unterschiedlicher Materialien hoch. Er klettert stattdessen – wie es sich für einen anständigen Humanoiden gehört – sehr viel menschenähnlicher eine Kletterwand hoch.
Die Bewegung ist beeindruckend, man mag zu Beginn des Videos gar nicht glauben, dass der Roboter mit den Füßen wirklich die Griffe trifft, darauf stehen bleibt und sich abdrücken kann. Aber es funktioniert:
Klettern an der Kletterwand
Der Roboter namens Bioloid klettert an der mit Griffen ausgestatteten Kletterwand nicht etwa mit einem vordefinierten Pfad oder sogar vordefinierten Motorkommandos, sondern autonom. Den besten Pfad nach oben sucht er sich kamerabasiert selbst heraus, wenngleich die Kamera (noch) nicht am Roboter angebracht ist, sondern extern.
Die Programmierung des Roboters stammt von Marco Wickrath von der TU Dortmund in Zusammenarbeit mit der University of Manitoba in Kanada. Ich sehe mit Freude, dass ein Student meiner Heimat-Uni es mit seiner Demo bis in die internationaleRobotik-Szeneschafft.
Nebenan in der Video-Abteilung ist noch ein weiteres Video des Bioloid zu sehen, das die Geschwindigkeit und Zielgenauigkeit demonstriert, mit der der Roboter die Griffe auswählt.
Boston Dynamics hat bereits vor einiger Zeit mit BigDog beeindruckt, einem vierbeinigem Roboter, der sich beinahe furchterregend echt bewegt und vierbeinig durch die verschiedensten Gelände trabt.
Boston Dynamics stellt jetzt die nächste Laufmaschine vor: PetMan. Nicht minder realistisches Laufen und, da diesmal zweibeinig, dem Menschen ähnlicher und dadurch dem Uncanny Valley sehr nahe:
PetMan auf einem LaufbandPetMan läuft 3,2 Meilen pro Stunde (etwa 5,1 Stundenkilometer). Er ist damit nicht der schnellste unter den Zweibeinern (er wird in dieser Disziplin noch von Asimo geschlagen), sein Gang ist jedoch trotzdem bemerkenswert. PetMan rollt wie der Mensch über Ferse und Fußballen ab und hat eine sehr dynamische Gangart. Wie BigDog bringt ihn auch ein Schubser nicht aus dem Gleichgewicht, er fängt sich selbstständig durch einen entsprechenden Ausfallschritt ab und läuft weiter.
Wie BigDog hat auch PetMan einen Einsatz im Militär vor sich. Anders jedoch als BigDog ist PetMan nicht als Gefährte für Soldaten gedacht, sondern soll Schutzkleidung für Soldaten testen. So soll er Schutzkleidung gegen chemische Kampfstoffe und Gifte testen. Wie realistisch er dabei die menschliche Beanspruchung der Kleidung simulieren kann, lässt sich im Video sehen. Gerade die Seitenansicht irritiert, da sich die scheinbare Lebendigkeit nicht leicht einer Maschine zuordnen lässt.
13 Monate hat Boston Dynamics an PetMan entwickelt, weitere 17 Monate folgten für Konstruktion, Inbetriebnahme und Tests. PetMan soll für seinen späteren, geplanten Einsatz natürlich noch einen Oberkörper bekommen, um den kompletten Anzug testen zu können. Damit soll er dann auch all die anderen Bewegungen machen können, die Soldaten machen: Bücken, Krabbeln, Robben, … auch Schwitzen soll PetMan können.
In dieser Anwendung, Kleidung möglichst der gleichen Belastung auszusetzen, wie sie Soldaten verursachen, ist auch die beunruhigend menschenähnliche Bewegung des Roboters begründet. Zweck ist hier eben nicht nur – wie etwa beim Asimo – das zweibeinige Laufen, sondern explizit zweibeiniges menschenähnliches Laufen. Und das ist ihnen gelungen!
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!
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:
Spiralförmig in der Mitte des Zimmers
Zick-Zack durchs Zimmer
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.
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.
Von der ICRA 2009, der diesjährigen International Conference on Robotics and Automation sind mittlerweile die Videos einiger Beiträge online verfügbar. Die ICRA ist die Internationale Robotik-Konferenz mit üblicherweise viel Robotik-Prominenz, in diesem Jahr in Kobe in Japan.
Wer wissen will, was die internationale Forschung in der Robotik zur Zeit bewegt, sollte dort vorbeischauen. Die Videos finden sich hier: ICRA Podcast
Als Video finden sich dort sowohl Beiträge deutscher Robotik-Prominenz wie von Prof. Dillmann aus Karlsruhe als auch Beiträge zu aktuellen internationalen Entwicklungen wie zum Beispiel das aktuelle Exoskelett HAL oder Nano-Robotik. Die Proceedings der Konferenz mit allen Veröffentlichungen findet sich wie üblich bei IEEE Explore (kostenpflichtig).
Aus dem Wikipedia-Eintrag zur ICRA: „Die International Conference on Robotics and Automation (kurz ICRA) ist eine internationale Konferenz zum Thema Automatisierung und Robotik. Sie wird veranstaltet von der IEEE Robotics and Automation Society. Die ICRA zählt neben der IROS zu den wichtigsten Konferenzen in der Robotik. Sie findet seit 1984 regelmäßig jährlich an wechselnden Orten im Frühjahr oder Sommer statt.“
Wer die Möglichkeit hat oder bekommt, dem empfehle ich sehr einen Besuch der ICRA. Im besten Fall als Teilnehmer, z.B. mit einem eigenen Konferenzbeitrag, sonst als Besucher. Einige Konferenzen haben auch Besuchertage, zumindest für regionale Besucher. Auch wenn sich dabei womöglich nicht den wissenschaftlichen Beiträgen folgen lässt, so ist schon allein die Ausstellung mit den zahlreichen Robotern den Besuch wert!
Nachtrag: Hier finden sich Artikel zur ICRA 2012, die ich in Saint Paul besuchen durfte, sowie der ICRA 2020, die wegen der COVID-19-Pandemie online stattfinden musste. Noch mehr Artikel zur ICRA finden sich hinter unserem ICRA tag.
Der kommende RoboCup im Jahr 2009 wird wieder in Europa stattfinden. Nach Suzhou, China im letzten Jahr wird er in diesem Jahr in Österreich in Graz ausgetragen.1 Die Veranstaltung dauert vom 29. Juni bis zum 5. Juli und beinhaltet Roboterfußball, Rettungsroboter-Ligen, Serviceroboterwettbewerbe und drei Schüler-Nachwuchswettbewerbe.
Das Ziel bleibt, im Jahre 2050 mit autonomen Humanoiden den amtierenden Fußball-Weltmeister der Herren nach FIFA-Regeln schlagen zu können. Wie weit man dem Ziel ist, lässt sich alljährlich beim RoboCup sehen.
