Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mensch und Maschine Hand in Hand

16.07.2012
Roboter, die sich frei durch den Raum bewegen, einfach steuern lassen und Menschen mit Behinderung den Wiedereinstieg ins Arbeitsleben ermöglichen: Ein bayernweites Forschungsprojekt will aus Maschinen Kollegen machen, Wissenschaftler der Uni Passau entwickeln dafür neue Ansätze zur millimetergenauen Positionsbestimmung in geschlossenen Räumen.

Ulrich Sommer hat einen pragmatischen Traum: Der Fachreferent für Arbeits- und Tagesstruktur bei der Diakonie Neuendettelsau wünscht sich Arbeitsplätze ohne unüberwindbare Hürden für Beschäftigte mit Behinderung– wie etwa Gegenstände, die sie nicht heben und Geräte, die sie nicht bedienen können oder viele verschiedene Abläufe, die sie überfordern. Dafür sollen Roboter sorgen, die Teil-Aufgaben erledigen – und sich im Gegensatz zu gängigen Industrielösungen frei durch den Raum bewegen, mehrere Arbeitsschritte beherrschen, Hindernisse selbstständig erkennen und durch einen Zeigestift dirigiert werden.

Informatiker der Universität Passau arbeiten gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Erlangen-Nürnberg und Würzburg und dem Unternehmen Reis Robotics im Projekt AsProMed an einem System, das diese technischen Herausforderungen nutzerfreundlich lösen will. Um die Träume vieler Beschäftigter aus den Werkstätten für behinderte Menschen von einer spannenden Tätigkeit zu erfüllen, müssen viele einzelne Technologien kombiniert werden.

„Mensch und Maschine arbeiten Hand in Hand. Wir müssen also die Sicherheit der Arbeiter im direkten Kontakt mit dem Roboter garantieren können. Das umfasst die Integration neuartiger Sensorsysteme, Kollisionserkennung und -vermeidung sowie neue Funktionalitäten im Bereich ,Augmented Reality’, die Maschinendaten und Abläufe auf einer Benutzeroberfläche verständlich machen“, erklärt Dr. Manfred Dresselhaus, Koordinator für Forschungsprojekte bei Reis Robotics.

Damit alles klappt, muss der Roboter zunächst genau wissen, wo er steht, wo er hin soll und welche Hindernisse im Weg sind. Im Fall der Diakonie Neuendettelsau soll er die Beschäftigten bei der Produktion von maßgefertigten Industriepaletten unterstützen. „Der Mitarbeiter benutzt einen Stift als Steuergerät – die Maschine bewegt sich zur Stelle, auf die er ihn richtet, oder jagt genau dort einen Nagel ins Holz. Dann kann auch jemand im Rollstuhl oder mit nur einem Arm in diesem Bereich arbeiten – wenn der Roboter die Anweisungen millimetergenau umsetzt“, erklärt Gerald Pirkl, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Eingebettete Systeme.

Darin liegt die besondere Herausforderung: Satellitengestützte Methoden wie z.B. GPS stehen in Gebäuden nicht zur Verfügung. Andere Techniken auf Basis von Ultraschall oder WLAN sind für das Anwendungsgebiet zu ungenau und störanfällig, professionelle Systeme auf Basis von Elektromagnetischen Feldern bieten zwar ausreichende Genauigkeit, sind aber für viele Anwendungsgebiete zu teuer und unflexibel. „Wir forschen an einem industriereifen Verfahren, dessen Herstellungskosten so niedrig sind, dass Anwender wie soziale Betriebe sich die Technik leisten können“, sagt Pirkl. Lediglich mit Draht und Prozessoren haben er und seine Kollegen einen Sender entwickelt, der ähnlich wie GPS funktioniert: Kleine Spulen erzeugen ein Magnetfeld, das ein Empfänger – der Eingabestift des Diakoniemitarbeiters – misst und in Abhängigkeit von den Signalstärken zur Berechnung der eigenen Position und Ausrichtung nutzt.

Die Modellierung der Signale und die Fähigkeit von Hard- und Software, Störquellen herauszurechnen, entscheiden über die Genauigkeit des Systems. Ab März 2013 soll es in der Praxis der Diakonie-Werkstatt in Polsingen erprobt werden. „Das bringt unseren Mitarbeitern nicht nur Motivation, weil sie erleben, wie sie eine Einschränkung überwinden können. Es gibt uns auch die Möglichkeit, auf einem strammen Markt die Paletten-Stückzahlen zu erhöhen und noch konkurrenzfähiger zu werden“, erklärt Diakonie-Referent Sommer.

„Wir entwickeln eine Grundlagentechnik, die auch in anderen Bereichen genutzt werden kann“, sagt Uni-Mitarbeiter Gerald Pirkl. Reis Robotics schweben etwa langfristig medizinnahe Anwendungen von Assistenzsystemen vor. Pirkl denkt da häuslicher – an Anwendungen des ,Assisted Living’, also Geräte, die sich abschalten, sobald der Benutzer sich von ihnen zu weit und zu lange entfernt oder an Supermärkte, deren Waren entsprechend der Laufwege von Kunden platziert werden. Und dort womöglich auf Paletten der Diakonie Neuendettelsau angeliefert wurden.

Das Forschungsprojekt AsProMed Das Forschungsprojekt „Assistenzsysteme für die Produktion und für medizinnahe Anwendungen“ wird von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und vom Freistaat Bayern kofinanziert. Es hat eine Laufzeit von drei Jahren (bis 2013)

Steffen Becker | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-passau.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Blick unter den Gletscher
12.06.2017 | Universität Bern

nachricht ROBOLAB generiert neue Forschungsansätze und Kooperationen
08.05.2017 | Hochschule Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der Krümmung einen Schritt voraus

27.06.2017 | Informationstechnologie

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Überschwemmungen genau in den Blick nehmen

27.06.2017 | Informationstechnologie