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Neuer Forschungsschwerpunkt "Intelligente Mobile Systeme - Assistenzrobotik"

06.02.2003


Die TU Ilmenau hat die Einrichtung eines Forschungsschwerpunktes "Intelligente Mobile Systeme - Assistenzrobotik" beschlossen. Im Zentrum der Forschung wird die Servicerobotik stehen.

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»Assistenzrobotik »Roboter »Robotik

Wie im bereits etablierten Schwerpunkt "Mobilkommunikation" werden vorhandene universitäre Kompetenzen gebündelt und in bestehende nationale Initiativen der Grundlagen - und angewandten Forschung eingebracht.

I. Ausgangsposition


Die Gesellschaft der Zukunft wird auch von neuartigen Systemen der Informationstechnologie und der Mechatronik geprägt sein. Eine herausgehobene Bedeutung haben dabei autonome mobile Systeme und intelligente Systeme zur Informationsgewinnung und -verarbeitung in natürlicher Umwelt. Die heute zur Verfügung stehenden Systeme sind weit davon entfernt, menschenähnliche, intelligente Handlungen auszuführen.

So erkennen und interpretieren zum Beispiel bildverarbeitende Systeme einfache Objekte, Bildfolgen und Szenen. Sie gelangen in der Industrie zum Einsatz, um Art und Position von Bauteilen zu erkennen, industrielle Prozesse zu überwachen oder die Qualität zu kontrollieren. Im Dienstleistungsbereich werden erste selbständig agierende Staubsauger, Überwachungs- und Fassadenreinigungsroboter eingesetzt. Im Medizinbereich erleichtern Bildverarbeitungssysteme die Diagnose und Roboter übernehmen Routinearbeiten des Chirurgen. Sensorgeführte, lernfähige Systeme zur adaptiven Bewegungssteuerung von Robotern und Fahrzeugen in Echtzeit werden bei Montage- und Handhabungsoperationen oder bei der Fahrzeugführung Anwendungsnähe erreichen. Voraussetzung für den Einsatz derartiger Systeme sind innovative Entwicklungen auf den Gebieten der Sensor-, Steuerungs- und Antriebstechnik sowie der Informatik, der Informations- und Kommunikationstechnik, die in Zukunft eine Reihe von völlig neuen, innovativen Anwendungsfeldern erschließen werden.

Weltweit konzentrieren sich Forschungen auf die Entwicklung intelligenter Assistentensysteme sowie intelligenter Benutzerschnittstellen zur komfortableren Mensch - Computer - Interaktion. Das zentrale Ziel ist die Beherrschung komplexer Systeme und Prozesse, die durch konkurrierende Einflussgrößen, veränderliche Einsatzbedingungen und unvorhersehbare Störungen gekennzeichnet sind. Eine wichtige Entwicklungsrichtung mit einer heute kaum absehbaren Vielfalt von Anwendungen im Dienstleistungsbereich ist die Service - Robotik.

II. Das Ilmenauer Konzept

Das Konzept des Ilmenauer Schwerpunktes verfolgt zwei Schwerpunkte:

  • 1. Entwicklung und Führung von mobilen Systemen im R1, R2 und R3 (Mission, Manöver, Navigation, Logistik)
    • Vision - Systeme
    • Manöver- , Rudel- und Missions - Management
    • Intelligente Transportsysteme
    • Mobile Indoor Systeme

  • 2. Biomimetische Robotik und Assistenzroboter in der Medizin
    • Mikro- und Nanorobotik mit Applikationen in der Medizin
    • Vorfelddiagnostik
    • Interaktive mobile Systeme für Home - Care - Szenarien und Assistenzsysteme.

Mit dem Forschungsschwerpunkt "Intelligente Mobile Systeme - Assistenzrobotik" kann die TU Ilmenau ihre Kompetenz in eine Reihe von Initiativen des BMBF und der DFG zur angewandten Forschung und vor allem zur Grundlagenforschung einbringen. Dazu gehören u.a. das BMBF-Leitprojekt "MORPHA-Intelligente Anthro-pomorphe Assistenzsysteme" und die DFG Schwerpunktprogramme "Medizinische Navigation und Robotik" und "Kooperierende Teams mobiler Roboter in dynamischen Umgebungen".

Eine inhaltliche Abgrenzung erfolgt zu den Sonderforschungsbereichen "Humanoide Roboter - Lernende und kooperierende multimodale Roboter" (Karlsruhe) und "Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus" (Paderborn).

Die Ilmenauer Spezifik soll im ganzheitlichen mechatronischen Design mobiler Systeme liegen. Hierzu werden das an der Universität vorhandene Know - how auf konstruktivem Gebiet und bei der Integration von Hard- und Softwarekomponenten der Robotersteuerungen, einschließlich der Mensch - Maschine - Schnittstelle, zusammengeführt, gestützt auf jene Bereiche und Forschergruppen, die sich seit langer Zeit mit mobilen (Bewegungs-) Systemen beschäftigen:

  • Aquatische Systeme (Prof. Jürgen Wernstedt, Fak. IA)
  • Serviceroboter (Prof. Horst-Michael Groß, Fak. IA)
  • Biomimetische und biologisch inspirierte Roboter (Prof. Klaus Zimmermann, Fak. MB)
  • Fußball-Roboter (Prof. Mathias Weiß, Fak. MB)
  • Mikrorobotik (Prof. Helmut Wurmus, Fak. MB)

Mit dem geplanten Schwerpunkt und den bereits bestehenden Projekten soll durch gezielte Grundlagenforschung und darauf abgestimmte anwendungsgetriebene Systementwicklung für die Bereiche "Mobile Systeme" und "Intelligente Mensch-Maschine-Schnittstellen" ein entscheidender Beitrag für die Erschließung eines völlig neuen Marktsegments erbracht werden. Die drei den Schwerpunkt tragenden Fakultäten -Informatik und Automatisierung, Maschinenbau, Elektrotechnik und Informationstechnik- kooperieren bereits seit langer Zeit mit Entwicklungspartnern und potentiellen Anwendern wie der toom Bau Markt GmbH und der Klinik für Orthopädie, Wirbelsäulenchirurgie und Zentrum für Querschnittsgelähmte Bad Berka.

Die Kooperation von Entwicklern/Produzenten und der Anwender sichert von Beginn an eine sowohl praxis- und problemgetriebene als auch technisch - betriebswirtschaftlich orientierte Entwicklung.

Kontakt/Information:

TU Ilmenau, Fakultät für Maschinenbau
Prof. Klaus Zimmermann
Telefon 03677 - 69-2478
Fax 03677 - 69-2474
E-mail: klaus.zimmermann@tu-ilmenau.de

Wilfried Nax M.A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-ilmenau.de

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