Laufen lernen auf ungeraden Wegen

Wie kann der Roboter Menschen bei ihrer Arbeit unterstützen? Wie können Menschen und Roboter miteinander kommunizieren? Wie navigiert ein Roboter ohne fremde Hilfe auf unebenem Gelände?

In den vergangenen rund drei Jahren arbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Chemnitz und der HTW Dresden in dem interdisziplinären Projekt zusammen. Sie erforschten Methoden zum Einsatz mobiler Roboter auch in unstrukturierten Umgebungen, zum Beispiel Baustellen.

Schwerpunkt des Projektes: die Interaktion und Kooperation zwischen Mensch und Roboter, etwa als Unterstützung bei Transport-, Navigations- und Überwachungsaufgaben. Federführend leitet Prof. Dr. Guido Brunnett, Inhaber der TU-Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung, das Projekt. Gefördert wurde es im Projekt-Zeitraum aus Mitteln des Sächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kunst (SMWK) mit rund einer Million Euro. Der Abschluss-Workshop fand jetzt an der TU Chemnitz statt.

Roboter läuft im unebenen Gelände

„Bisher wurden Roboter hauptsächlich in speziell für sie eingerichteten Bereichen von Fabriken eingesetzt“, sagt Prof. Dr. Peter Protzel von der Technischen Universität Chemnitz. Seine Professur Prozessautomatisierung untersuchte die Realisierung der Navigation und Umgebungserkennung. „Unebenes Gebiet wie eine Baustelle mit Kieswegen, Pfützen und veränderlichen Situationen stellte für uns eine echte Herausforderung dar.“

Ein wichtiges Ergebnis: „Wir konnten wesentliche Fortschritte in der autonomen Navigation erzielen“, konkretisiert Protzel. So scannte der Forschungs-Roboter „Deimos“ selbstständig seine Umgebung und erstellte auf Grundlage dieser Daten eine Karte, um Menschen oder Gegenstände auf der Baustelle zu lokalisieren und anzusteuern. Eine Leitstelle unterstützte den Roboter. Sie teilte ihm seine Aufgaben mit und stellte zusätzliche Informationen zur Umgebung bereit.

„Die Verknüpfung eines autonomen Roboters mit einer zentralen Leitstelle ist eines der wichtigsten Herausstellungsmerkmale des Projektes“, betont Prof. Dr. Wolfram Hardt, Inhaber der Professur Technische Informatik an der TU Chemnitz. Seine Professur realisierte die Leitstelle, die als zentraler Daten-Sammelpunkt diente und die Verwaltung der Aufgaben und Prozesse des Roboters übernahm.

Mit Gesten gesteuert

Weiterer Projekt-Schwerpunkt: die intuitive Kommunikation zwischen Mensch und Roboter. So setzte das Projektteam ein Touchpad-basiertes Interaktions-Konzept um und erarbeitete Lösungen für die unmittelbare Kommunikation über Sprache und Körpergesten: „Als langfristiges Ziel möchten wir erreichen, dass wir mit Robotern so wie mit Menschen kommunizieren können. Im Rahmen des Projekts „H-RoC“ konnten wir dem Roboter bereits beibringen, Gesten zu verstehen, die für unsere menschliche Kommunikation grundlegend sind“, erklärt Prof. Guido Brunnett. So verstehe der Baustellen-Roboter „Deimos“ zum Beispiel die Zeigegesten der Befehle „Komm her!“ und „Stopp!“. Weitere Befehle sollen folgen.

Hintergrund:

Die Robotik ist eines der innovativsten und zukunftsorientiertesten Forschungsgebiete. In Sachsen wird die Robotik mit vielfältigen Forschungsprojekten im Rahmen der Verbundinitiative „RoX – Robots in Saxony“ vorangetrieben (siehe robotsinsaxony.eu). Gefördert wird sie vom Sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst.

Eines dieser Projekte ist das an der TU Chemnitz angesiedelte Forschungsprojekt „H-RoC- Human Robot Cooperation“, welches am 9. Februar 2017 mit einem Workshop abgeschlossen wurde. Die beteiligten Forscherinnen und Forscher präsentierten ihre Ergebnisse und diskutierten Themen für zukünftige Projekte auf dem Gebiet der Robotik.

Die Forschungsergebnisse können online abgerufen werden. Ein Demonstrations-Video ist im YouTube-Kanal der TU Chemnitz verlinkt.

Weitere Informationen zu diesem Projekt erteilen:

Micha Fiedlschuster, Interdisziplinäres Kompetenzzentrum „Virtual Humans“, Telefon 0371 531-30302, E-Mail micha.fiedlschuster@informatik.tu-chemnitz.de
Prof. Dr. Guido Brunnett, Sprecher des Kompetenzzentrums, Telefon 0371 531-31533, E-Mail guido.brunnett@informatik.tu-chemnitz.de

http://mytuc.org/lbgp