Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Follow Me: Forscher der Jacobs University steuern Unterwasser-Roboter erstmals durch Zeichensprache

24.11.2015

Normalerweise werden Unterwasser-Roboter über lange Kabel von Booten oder von Land aus gesteuert. Forschern der Jacobs University in Bremen ist nun ein Durchbruch in der Mensch-Maschine-Kommunikation gelungen: Erstmals konnten sie einen Unterwasser-Roboter mit Hilfe von Gesten navigieren. Eine spezielle Kamera half dabei, die Zeichensprache in Befehle umzusetzen. Die Feldtests fanden im Rahmen des EU-geförderten Projektes CADDY „Cognitive Autonomous Diving buddy“ statt.

Archäologische Untersuchungen im Ozean und vergleichbare komplexe Forschungsprojekte unter Wasser sind auf die Unterstützung von Robotern angewiesen, um in oftmals unwegsamem Gelände arbeiten zu können.


Image courtesy of CADDY: http://www.caddy-fp7.eu/web/35_-1_69_-1_-1_-1_albumi_galerija.aspx

Wie die Zusammenarbeit zwischen menschlichen Tauchern und Robotern möglichst reibungslos und effektiv ablaufen kann, ist Gegenstand des EU-Projekts CADDY, an dem Andreas Birk, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der Jacobs University, mit seinem Team maßgeblich beteiligt ist.

Bislang mussten Roboter mit Kabeln verbunden werden, damit sie entsprechende Signale mit Befehlen entgegen nehmen und darauf reagieren können. Die Forscher um Andreas Birk wollen dies jetzt ändern. Hierfür haben sie ein spezielles 3D-Wahrnehmungssystem entwickelt und nun erfolgreich getestet.

Der Unterwasser-Roboter Artu vom italienischen Projektpartner Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) wurde vom Jacobs Team mit einer Stereokamera mit eigener Verarbeitungs- und Auswertungseinheit ausgestattet, die ihm ermöglicht, die Zeichensprache des menschlichen Tauchers zu verstehen und umzusetzen.

Um trotz der für Mensch und Technik schwierigen Gegebenheiten den Taucher sowie insbesondere seine Hände erfassen und erkennen zu können, ist das 3D-System des Roboters mit robusten low-level Softwarekomponenten ausgestattet, die in Echtzeit die Bilder verarbeiten und die relevanten Körperteile erkennen und verfolgen.

Damit der Roboter die Anordnung der Hände bei der Zeichensprache interpretieren kann, hat die Jacobs Robotics Group weiterhin spezielle high-level Softwarekomponenten entwickelt, die aus der Anordnung der Finger, Hände und Arme einzelne Zeichen wie auch längere Sequenzen von Kommandos erkennen.

So kann ein Taucher dem Roboter zum Beispiel signalisieren, dass er ein Foto eines Objekts anfertigen, ihm folgen oder auftauchen soll. Auch komplexere Anweisungen sind möglich wie etwa der Befehl, eine Karte über eine bestimmte Fläche zu erstellen.

Eine große Herausforderung für die Forschung sind die Sichtverhältnisse unter Wasser. Die verwendeten Algorithmen müssen sehr robust sein, das bedeutet, sie müssen auch noch mit qualitativ minderwertig und teilweise fehlerhaften Daten funktionieren. Gleichzeitig ist eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit erforderlich, um die Interpretation der Gesten in Echtzeit zu ermöglichen.

„Die Feldversuche in Biograd waren sehr erfolgreich“, so Andreas Birk, „wir sind sehr stolz, dass unser System zur Erkennung von Taucher-Gesten die ersten Tests unter realen Bedingungen so gut bestanden hat. Das öffnet komplett neue Wege für die Unterwasser-Robotik.“

Weitere Informationen:
http://www.jacobs-university.de

Weitere Partner im EU-Projekt CADDY:
University of Zagreb – Faculty of Electrical Engineering, Croatia (project coordinator)
Consiglio Nazionale delle Ricerche, Italy
Instituto Superior Technico, Portugal
Jacobs University, Germany
University of Vienna, Austria,
University Of Newcastle Upon Tyne, UK
Divers Alert Network Europe Foundation – DAN Europe, Malta.

Über die Jacobs University:
Die Jacobs University ist eine private, unabhängige, englischsprachige Universität in Bremen. Hier studieren junge Menschen aus der ganzen Welt in Bachelor-, Master- und PhD-Programmen. Internationalität und Transdisziplinarität sind die besonderen Kennzeichen der Jacobs University: Forschung und Lehre folgen nicht einem einzigen Lösungsweg, sie gehen Fragestellungen aus der Perspektive verschiedener Disziplinen an. Dieses Prinzip macht Jacobs Absolventen zu begehrten Nachwuchskräften, die erfolgreich internationale Karrierewege einschlagen.

Fragen beantwortet:
Andreas Birk | Professor of Electrical Engineering & Computer Science
a.birk@jacobs-university.de | Telefon: +49-421-200-3113

Kontakt:
Kristina Logemann | Brand Management, Marketing & Communications
k.logemann@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200- 4454

Kristina Logemann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht CrowdWater: eine App für die Hochwasser-Forschung
18.05.2018 | Universität Zürich

nachricht Hochautomatisiertes Sehen auf dem Prüfstand
17.05.2018 | FOKUS - Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics