Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboter sollen Kinderzimmer aufräumen

24.03.2015

Fürs Aufräumen wild verstreuter Gegenstände braucht man erstaunlich viel Intelligenz. Ein internationales Forschungsprojekt will Robotern beibringen, Ordnung zu schaffen.

Auf dem Boden liegen Bauklötze, Spielzeugautos und Teddybären. Für uns Menschen ist es kein Problem, die Situation auf einen Blick zu durchschauen. Wir sind gut darin, Objekte zu erkennen, zu kategorisieren und sie richtig aufzuheben.


Der Zimmer-Aufräumroboter der TU Wien

TU Wien

Für einen Roboter sind all das allerdings extrem schwierige Aufgaben. Im Forschungsprojekt „SQUIRREL“ werden nun Roboter entwickelt, die mit solchen Situationen fertig werden und mit menschlicher Hilfe lernen, das Chaos am Kinderzimmerfußboden aufzuräumen. Geleitet wird dieses Projekt von der TU Wien.

Objekterkennung bei schwierigsten Bedingungen

Die Aufräum-Roboter haben eine gewisse Ähnlichkeit mit automatischen Staubsaugern und werden im Rahmen des Forschungsprojektes mit einem Greifarm ausgestattet. Ein zentraler Teil des Roboters ist allerdings sein Kamera-Auge und die künstliche Intelligenz dahinter.

„Oft ist man schon froh, wenn ein Roboter drei am Tisch liegende Objekte zuverlässig erkennt“, sagt der Elektrotechniker Michael Zillich (Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik), der Leiter des Projektes SQUIRREL. „Wir wollen allerdings, dass der Roboter mit einer großen Menge von Objekten fertig wird, die vielleicht sogar zu einem großen Haufen aufgetürmt sind. Das geht nur, wenn man sich kluge Vereinfachungsstrategien überlegt.“

Es gibt für Objekterkennungs-Roboter wohl kaum ein schwierigeres Terrain als ein unaufgeräumtes Kinderzimmer. Doch genau das reizte Michael Zillich an diesem Projekt. „Würde man den Roboter genau analysieren lassen, welche Objekte sich hier befinden, wie sie zueinander angeordnet sind, und in welcher Reihenfolge man sie wie bewegen muss, um zu sortieren – der Roboter wäre für Stunden oder Tage mit Rechnen beschäftigt“, sagt Zillich. Doch ein so detaillierter Plan ist auch gar nicht nötig.

Wir Menschen analysieren einen großen Haufen Spielsachen auch nicht vollständig. Wir greifen einfach hin und beginnen aufzuräumen. Und genau diese Strategie soll auch dem Roboter beigebracht werden. Er findet Objekte, die besonders herausstechen und bewegt sie. Vielleicht purzelt dann der ganze Spielzeughaufen auseinender – dann ist die Situation zumindest schon mal übersichtlicher geworden.

Der Roboter lernt vom Menschen

Gesucht sind zunächst einfache, rasch arbeitende Algorithmen, die im Kamerabild des Roboters zuerst interessante Objekte identifizieren. Alles andere ergibt sich dann im ständigen Wechselspiel aus Aktionen des Roboters und der Reaktion der Umgebung. Man kann dabei viel vom menschlichen Verhalten lernen. Modelle aus der Kognitionspsychologie helfen, die Aufmerksamkeit des Roboters richtig zu lenken.

Der Roboter soll aber nicht nur mit unbelebten Objekten interagieren, sondern auch mit Menschen um ihn herum. Von Kindern soll er sich zeigen lassen, wohin er bestimmte Objekte bringen soll. Erste Experimente in Kindergärten wurden bereits durchgeführt – mit großem Erfolg.

„Auf den ersten Blick sind manche Kinder ein bisschen enttäuscht, weil sie sich unter einem Roboter ein humanoides Männchen vorgestellt haben“, erzählt Michael Zillich. „Aber wenn sie dann sehen, wie sie mit dem Roboter interagieren können, wie er ihre Anweisungen befolgt und das Spielzeug im Zimmer herumschiebt, dann sind sie durch und durch begeistert.“

Geleitet wird das Projekt von der TU Wien, wo vor allem im Bereich der Objekterkennung geforscht wird. Die Universität Innsbruck wird wichtige Beiträge für den Greifarm beisteuern, die Universität Freiburg ist dafür zuständig, dass sich der Roboter im Raum zurechtfindet, das King’s College in London beschäftigt sich mit Verhaltensplanung, und die Universitäten Twente und Bonn forschen im Bereich Benutzerinteraktion. Beteiligt sind außerdem das Institut Fraunhofer IPA sowie die Firmen Festo und IDMind, sowie der Verein Pädagogische Initiative 2-10 in Wien.

Demnächst finden weitere Tests in einem Wiener Kindergarten statt, wo Kinder SQUIRREL beibringen werden Spielsachen an die richtige Stelle zu schieben. Bald bekommt der Roboter seinen Greifarm und kann sich dann an die nächsten Aufgaben machen.

Rückfragehinweis:
Dr. Michael Zillich
Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
Technische Universität Wien
Gusshausstraße 25, 1040 Wien
T: 0699/19429680
michael.zillich@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
+43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Schreibgeschwindigkeit: Terahertz
25.04.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Quantentechnologie für neue Bildgebung – QUILT
25.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

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

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

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