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!

Roboter im Dortmunder Tatort

Am morgigen Sonntagabend läuft die Premiere des Dortmunder Tatort Alter Ego (ARD, Sonntag, 20.15 Uhr), der schon vor Wochen an den Bielefelder Robotik-Instituten CoR-Lab und CITEC seine Schatten voraus warf.

Der Grund: Die Spurensuche führt die Kommissare im Tatort in ein Technologiezentrum spielt, in dem an menschenähnlichen Robotern geforscht wird. Für den Spielfilm wurde das Technologiezentrum mit den zwei Bielefelder Robotern iCub und Flobi ausgestattet wurde. Die Ermittlerin befragt darin eine Tat-Zeugin, während ihr Kollege mit unserem iCub spielt.

Der Roboter wurde dazu so programmiert, dass er von einem Schauspieler gesteuert werden konnte, dessen Bewegungen mit Infrarotsensorik erfasst und gleichzeitig vom iCub nachgespielt werden.

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Vorbereitung einer Filmszene mit dem Bielefelder iCub

Das Humanoids Lab am CoR-Lab, in dem der iCub normalerweise steht, ist nur wenige Türen von meinem Büro entfernt und auch wenn ich nicht selbst an den Vorbereitungen beteiligt war, erinnere ich mich an so manchen langen Abend, an dem im Lab die Vorbereitungen liefen. Schon Tage vor dem Dreh wurden die Roboter für den Auftritt vorbereitet und programmiert, denn die Anforderungen für einen Filmdreh sind andere als die der täglichen Forschungsarbeit am Institut, insbesondere die neue Umgebung mit vielen Menschen, viel Hektik, neuen Anforderungen und komplett anderen Lichtverhältnissen als im gewohnten Labor. Die Kollegen Florian Lier, Simon Schulz, Lars Schillingmann und Frank Hegel haben dann auch den Roboter nicht nur selbst zum Drehort gebracht, sondern auch den ganzen Drehtag vor Ort betreut.

Leider ist das zahlreiche Filmmaterial mit dem Roboter letztendlich stark gekürzt worden, auf etwa 5 Sekunden. Spaß hat es allen Beteiligten aber wohl trotzdem gemacht und war für die Bielefelder Robotik auf jeden Fall eine spannende Erfahrung.

Neue Westfälische: Ein Roboter als Fernsehstar

Uni Bielefeld: Neuer Dortmund-Tatort mit Bielefelder Robotern

Kauftipp: Plug and Pray auf DVD

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Plug&Pray auf DVD

Im letz­ten Jahr habe ich bereits zum Ki­no­start den Film Plug & Pray empfohlen. Ver­gan­ge­nen Frei­tag nun ist der Film Plug & Pray auf DVD erschienen (Affi­liate-Link). Ein hoch-in­te­res­san­ter Do­ku­men­ta­tions­film zur ak­tu­el­len Ro­bo­tik-For­schung mit Aus­schnit­ten aus For­schungs­in­sti­tu­ten aus al­ler Welt. Im­mer wie­der un­ter­bro­chen durch die in­te­res­san­ten, kri­ti­schen An­sich­ten des wun­der­ba­ren und lei­der in­zwi­schen ver­stor­be­nen Joseph Weizenbaum.

Klare Kaufempfehlung!

Nachtrag: Regisseur Jens Schanze macht mich darauf aufmerksam, dass es auf der Film-Website http://www.plugandpray-film.de nicht nur eine DVD-Sonderedition mit Bonusmaterial und verschiedenen Sprachen gibt, sondern dort auch ein größerer Teil der Erlöse direkt an die Filemmacher fließt. Jens Schanze schreibt über die Sonderedition:

Plug & Pray DVD Special Edition – enthält bisher unveröffentlichte Szenen mit Joseph Weizenbaum, iCub und Robovie sowie ein exklusives Interview mit dem Regisseur Jens Schanze. Originalversion mit Untertiteln in Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch, Portugiesisch, Russisch

Also besser hier kaufen. Und hier nochmal der Trailer:

Trailer zu Plug&Pray

Robotik 2010

Zugegeben, für einen „Frohes neues Jahr“ und „Das war die Robotik 2010“-Blogeintrag ist es schon etwas zu spät. Aber ich dachte, ich sehe trotzdem mal durch die hiesigen Blogeinträge des vergangenen Jahres und überlege, was in der Robotik im vergangenen Jahr besonders erwähnenswert war.

Im Januar begann das Jahr mit einem großen Wurf der californischen Robotikschmiede Willow Garage, die die Version 1.0 ihres Open-Source-Betriebssystems für Roboter ROS veröffentlichte. ROS ist mittlerweile in der Robotik-Szene voll angekommen und viele Institute machen sich mittlerweile die Tatsache zunutze, dass sie mit ROS ein offenes System mit einer Vielzahl gut gewarteter State-of-the-Art -Standardkomponenten erhalten und sich mehr auf die Integration, sondern vielmehr auf konkrete Forschungsfragen konzentrieren können. Im gleichen Monat beschloss das Jet Propulsion Laboratory der NASA, dass der Mars-Rover Spirit erst einmal nicht weiterkommt und deshalb winterfest gemacht werden soll.

Im Februar hat mich vor allem eine realistische Hand-Prothese namens BeBionic beeindruckt, die in Videos fast menschlich aussieht. Im März habe ich meine Stelle am CoR-Lab angetreten und im April zeigte Willow Garage mit dem Wäsche-faltenen Roboter ein ersten von mehreren Videos, in denen Roboter PR2 in mal mehr und mal weniger sinnvollen Anwendungen zu sehen ist. Im Mai traute die Roboter-Lady iFairy ein japanisches Paar und im Juni haben sich auf der spannenden Automatica-Messe neben der Industrie auch die Robotik-Institute dieses Landes vorgestellt.

Im Juli hatte ich das Vergnügen, auf der Summerschool über mehrere Tage den iCub live und aktiv kennenzulernen, dessen neue Beine ich später auch noch vorgestellt habe.

Der August zeigte uns den unheimlichen Telenoid R1 und im November und Dezember hat zum Jahresende die Ingenieurskunst noch einmal gezeigt, was sich mit cleveren Ideen bauen lässt: sowohl der Universal Jamming Gripper mit Kaffeepulver als auch der zu Recht mit dem Zukunftspreis ausgezeichnete Rüssel von Festo bestachen durch ihr einfaches aber brillantes Konzept. (Hört sich irgendwie nach einem Satz aus einem Prospekt an, ist aber ernst gemeint) Und über das, was Microsoft Kinect seit Dezember mit der Robotiklandschaft anstellt, werde ich hofffentlich auch bald schreiben. Der Blogeintrag fliegt hier schon halb geschrieben herum, bis ich damit fertig bin, müssen aber ein paar Videos ausreichen, die ich hier immer mal wieder einstelle.

Insgesamt haben wir in 2010 eine Robotik-Landschaft gesehen, die immernoch viel experimentiert und zum Teil verrückten, neuen Ideen nachgeht. Gleichzeitig lässt sich aber auch beobachten, dass die Robotik auch abseits der typischen Industrierobotik beginnt, ernsthafte Lösungen für Probleme zu präsentieren, die bisher nicht lösbar waren und zum Teil nicht einmal ernsthaft lösbar schienen. Einige Themen und Blogbeiträge sind 2010 bei mir leider aus Zeitmangel unbeschrieben liegengeblieben. Aber es kommen immer weiter neue Themen und 2011 geht es sicher ebenso spannend weiter wie 2010 aufgehört hat.

Auf nach Nashville!

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HUMANOIDS 2010

Morgen geht`s für mich auf nach Nashville, Tennessee, wo am Montag eine der – aus meiner Sicht – spannendsten Ro­bo­tik-Kon­fe­ren­zen statt­fin­den wird: die HUMANOIDS 2010, eine Kon­fe­renz gewidmet der Königsklasse der Roboter: den Humanoiden.

Ich bin am Dienstag auf dem im Rahmen der Konferenz stattfindenden iCub-Humanoids-Workshop iCub and Friends dazu eingeladen, über meine Arbeit der letzten Monate vorzutragen. Workshops wie dieser sind eine tolle Gelegenheit nicht nur vorzutragen, sondern sehr fokussiert – in diesem Fall mit Fokus auf dem iCub – mit den anderen Teil­neh­mern in­ten­siv Ideen aus­zu­tau­schen und zu dis­ku­tie­ren.

Ich bin schon sehr gespannt auf die Vorträge der anderen Workshop-Teilnehmer und die Vorträge der Hauptkonferenz an den anderen beiden Tagen. Hoffentlich macht mir der Schnee beim Hinflug keinen Strich durch die Rechnung. Drückt mir die Daumen.

Auf nach Nashville! Yihaaa!

Lesetipp, oder so

Ich bin leider etwas zu spät für einen Lesetipp, möchte aber trotzdem noch auf einen Artikel in der vorletzten Ausgabe der c’t (Ausgabe 24/2010 vom 8. November) hinweisen. Dort schreibt Hans-Arthur Marsiske einen Artikel zu laufenden Robotern, in dem ich auch zweimal zur Sprache komme. Marsiske schreibt regelmäßig tolle, gut recherchierte Robotik-Artikel, vornehmlich für den Heise-Verlag, von denen ich auch schon einige hier im Blog verlinkt habe. Hans-Arthur Marsiske war über meinen Artikel zur iCub Summer School auf mich aufmerksam geworden und hat im Rahmen seiner Recherche unter Anderem mit mir telefoniert und unser Institut besucht.

Der Artikel unter dem Titel Lauftraining für Roboter diskutiert den aktuellen Stand der Forschung zum zweibeinigen Laufen bei Robotern, vor Allem am Beispiel des iCubs und des BioBiped aus Darmstadt. Für Interessierte ist der Artikel auch jetzt noch für 1,50 EUR – wenn auch mit umständlichen Bezahlverfahren – zu haben.

Die neuen Beine des iCub

In der letzten Zeit habe ich einige Male über den iCub geschrieben. Das liegt zum Einen daran, dass ich bekennender iCub-Fan bin und zum Anderen daran, dass ich in letzter Zeit immer häufiger von Arbeitswegen mit ihm in Berührung komme. Endlich finde ich nun die Zeit, mal über eine neue Entwicklung des iCub zu schreiben, die ich schon seit einigen Monaten mit Spannung verfolge und zu der ich jetzt auch Bilder und Videos aus erster Hand zeigen kann: Die neuen Beine des iCub.

Der iCub ist im Rahmen des RobotCub-Projekts seit 2004 entstanden und wird seitdem kontinuierlich weiterentwickelt. Hauptsächlich bezog sich dies in den letzten Jahren auf Weiterentwicklung der Firmware und der iCub-Softwareumgebung, um die vorhandene Hardware immer besser, effektiver und einfacher nutzen zu können. Da der iCub als humanoide Forschungsplattform aber so erfolgreich ist, wird er konsequenterweise auch in Sachen Hardware weiterentwickelt. Kopf, Hände, Arme, Beine … für nahezu alle Teile existieren mehr oder weniger fortgeschrittene Pläne und Ansätze zur Weiterentwicklung.

Am CoR-Lab arbeiten wir zur Zeit noch mit der ersten Version des iCub, auf der Summer School jedoch durfte ich schon mit einer weiterentwickelten Version des iCub arbeiten, die über Kraftsensorik in Armen und Beinen verfügt. Diese Kraftsensoren können (noch relativ grob) Kontaktkräfte messen, die auf Arme und Beine einwirken. So erlaubt diese iCub-Version zum Beispiel, dass man den iCub bei der Hand nimmt und seinen Arm führt; ein bedeutender Fortschritt in der Interaktion von Mensch und Roboter, wenn man ihn anfassen und führen kann. Eine weitere faszinierende Möglichkeit ist, den Roboter in einen Nachgiebigkeits-Modus zu schalten. In diesem Modus reagiert der Roboter auf die Kräfte, die auf ihn wirken, auf die gleiche Art, wie es eine Feder tun würde: Bei kleiner Krafteinwirkung gibt der Roboter ein wenig nach, bei größerer Krafteinwirkung gibt der Roboter deutlicher nach. Der Roboter fühlt sich dadurch sanft und weich an. Dieser Modus, diese Art der Regelung, nennt sich Active Compliance (aktive Nachgiebigkeit). Ein Video mit dieser iCub-Version zeigt, wie Ugo diese Eigenschaften nutzt, um den iCub mit Spielzeug vertraut zu machen:

Der iCub wird geführt und kann Objekte ertasten

Bei meinem Besuch am IIT (Italien Institute of Technology in Genua) an einem Tag während der Summer School habe ich eine iCub-Version kennengelernt, die für das AMARSi-Projekt entwickelt wird und dieses Konzept noch weiter treibt. Dieser iCub (der vielleicht irgendwann einmal auf den Namen cCub, Compliant iCub, hören wird), hat nicht nur wie sein Vorgänger in Armen und Beinen jeweils einen Kraftsensor, sondern er verfügt über neue Gelenke, die jeweils sowohl weitere Kraftsensorik als auch echte mechanische Federn integrieren. Was diese integrierten Gelenk-Module in dem Betrachter auszulösen vermögen, wenn sich der iCub damit bewegt, ist eine der faszinierendsten Dinge, die ich in letzter Zeit in der Robotik gesehen habe. Die Kombination aus Active Compliance, also der durch Sensorik und Regelung simulierten Nachgiebigkeit, mit der realen Nachgiebigkeit der eingebauten mechanischen Fähigkeiten (Passive Compliance), bewirkt eine Natürlichkeit der Bewegung des Roboters, die im ersten Moment irritierend bis verstörend wirken kann.

Active Compliance allein macht die Interaktion mit dem Roboter schon deutlich natürlicher, und Bewegungen sehen weicher, runder und natürlicher aus. Nichtsdestotrotz bleibt der Eindruck beim Betrachter, dass es sich – tatsächlich – nach wie vor um eine Maschine handelt. Und genau dieser Eindruck scheint in dem Moment zu verschwinden, in dem zu der aktiven Nachgiebigkeit die echte (passive) Nachgiebigkeit der mechanischen Federung hinzukommt. Der Roboter bewegt sich damit offenbar in einer Art und Weise mit unterbewusst wahrgenommenen Schwingungen, die im menschlichen Hirn den Eindruck erwecken, hier würde sich ein biologisches Körperteil bewegen. Die mechanische Federung scheint ein ähnliches Muster aus Schwingungen und Oberschwingungen zu erzeugen, wie es menschliche Muskeln und Sehnen tun. Für mich war dies ein faszinierender, erschreckender Moment – als Robotiker allerdings positiv, was vermutlich nicht jedem Betrachter so ergeht. Nikos Tsagarakis, dessen Gruppe am IIT diese integrierten nachgiebigen Gelenke des iCub entwickelt, hat mir Fotos und Videos zugesandt und mir erlaubt, diese hier im Blog zu veröffentlichen. Zu sehen sind im folgenden Video die neuen Beine (noch ohne Oberkörper), wie sie balancieren und kleine Schritte tun. Ich weiß nicht, wie gut der beschriebene Effekt im Video erkennbar ist, wenn man ihn nicht live erlebt, aber dies ist der Versuch:

Die neuen Beine des iCub in Bewegung

Wer dies im Video nicht zu erkennen vermag, erfreut sich vielleicht an der Vorstellung des vergangenen AMARSi-Projekttreffens, als bei der Live-Demo dieser Beine grob geschätzt 40 Wissenschaftler, die in ihrem Leben schon hunderte Roboter gesehen haben, schweigend und mit großen Augen minutenlang diesen Beinen bei ihrer einfachen Bewegung zusahen.

Und hier die Beine nochmal in der Großaufnahme:

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Die neuen Beine des iCub (Foto: IIT)

Technisch Interessierte finden eine detailliertere Beschreibung dieser integrierten Aktuatoren in der Konferenzbeitrag zur ICRA 2009: A Compact Soft Actuator Unit for Small Scale Human Friendly Robots (kostenpflichtiger Zugriff via IEEE). Die weitere Entwicklung dieser iCub-Version wird weiterhin auf der Website des AMARSi-Projekts dokumentiert.

Plug and Pray

Im nächsten Monat, am 11. November, wird der Film Plug & Pray in die deutschen Kinos kommen. Ich hatte schon vor einigen Wochen das Vergnügen, den Film in trauter Runde während der iCub Summer School zu sehen, von der auch Szenen im Film zu sehen sind (unter anderem mit dem Slogan des Filmes „Dafür werden wir alle exkommuniziert“).

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Der iCub im Film „Plug & Pray“

Die Visionen, die heutzutage wegen fortschreitender Technik rund um die künstliche Intelligenz und die Robotik entstehen, sind längst auf dem Level der Science-Fiction des letzten Jahrhunderts angekommen. Auch wenn es technisch an so vielen Stellen noch hapert, sind diese Visionen auch in der Forschung präsent. So wird im Film zum Beispiel Hiroshi Ishiguro gezeigt, der sich einen Roboter nach seinem Abbild geschaffen hat, den Geminoid. Oder der iCub, der einem Kind nachgebildet ist und wie ein Kind lernen und seine Umgebung entdecken soll. Oder Ray Kurzweil, seit Jahren in den USA gefeierter Visionär, der seit einiger Zeit die baldige Verschmelzung von Mensch und Maschine und das menschgemachte Vorantreiben der Evolution predigt.

Plug & Pray ist ein Dokumentarfilm und stellt aktuelle Visionen, Über­zeu­gun­gen und den Alltag von Forschungsinstituten und Wis­sen­schaft­lern weltweit vor, die sich mit künstlicher Intelligenz und Robotik beschäftigen. Durch die schonungslose und gut recherchierte Dar­stellung der Szene und den zum Teil von den Wissenschaftlern leichtfertig vorgetragenen Fantasien ist der Film durchaus provokant und vielleicht sogar verängstigend. Er nimmt dabei allerdings seine dar­gestellten Protagonisten ernst, bleibt menschlich und liebevoll, ist niemals reißerisch und lässt Platz zum Nachdenken.

Anstrengend wird der Film dadurch nicht, dass er nie wirklich technisch wird und vor allem durch den wunderbaren, mittlerweile leider verstorbenen Joseph Weizenbaum, einem der Computerwissenschaftler des letzten Jahrhunderts, der mit Humor und scharfem Verstand den roten Faden des Filmes bildet. Immer wieder sind Interviewschnipsel und Alltagsszenen mit ihm eingestreut, die die zum Teil verstörenden Szenen einordnen und in der normalen Welt erden. Dass dies ausgerechnet einem Com­pu­ter­wis­sen­schaft­ler gelingt, der mit ELIZA (Wikipedia) einen der Meilensteine der künstlichen Intelligenz geschaffen hat, ist erstaunlich und beruhigend zugleich.

Gut recherchiert, nachdenklich, humorvoll und mit durchdachter Einordnung der gesellschaftlichen Relevanz ist Plug & Pray ein Film für Menschen vom Fach, Technik-Interessierte und jeden, den ein Zweig unserer Zukunft interessiert, der gerade rasant entsteht und der immer noch ziemlich un­be­re­chen­bar ist.

Trailer zum Film „Plug & Pray“

Anschauen dringend empfohlen.

PLUG & PRAY ist erschütternd und packend. Joseph Weizenbaum, mit der Gabe des Humors ausgestattet, verkörpert den gesunden Menschenverstand, während um ihn herum der Wahnsinn geadelt wird.“

Hans-Peter Dürr, Kernphysiker

Filmkritik von Nino Klingler bei critic.de