Indoor-Roboter

MARVIN

ARTOS

 

Seit den Anfängen der Servicerobotik werden vor allem Indoor-Roboteranwendungen untersucht, wie beispielsweise Reinigungsroboter im privaten Haushalt, Transportsysteme in Fabrikanlagen oder Logistikzentren. Mittlerweile gibt es eine umfangreiche Palette von Produkten, die man in unterschiedlichen Anwendungen einsetzen kann. In der Forschung beschäftigt man sich im Wesentlichen mit der Exploration in unbekannten Bereichen, mit der Umweltmodellierung und der Personenerkennung, wobei die Intention einer Person im Umfeld des Roboters für die Interaktion und für eine Handlungsfolge des Roboters berücksichtigt werden soll.

Die Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Indoor-Roboter konzentrieren sich zum einen auf die Erkundung unbekannter Gebäudebereiche. Hierzu wurden unterschiedliche Basisverfahren entwickelt, die eine zeiteffiziente Exploration ermöglichen. Damit kann beispielsweise ein größeres Stockwerk in einem typischen Bürogebäude automatisch vollständig erfasst und für nachfolgende Transport- oder Überwachungsaufgaben hinreichend genau kartiert werden. Für die Validierung dieser Ansätze wird das Service-Roboter-Fahrzeug MARVIN verwendet. Mit Hilfe von MARVIN werden auch Logistikfragestellungen im Rahmen der Smart Factory untersucht.

Mit Hilfe des Robotersystems ARTOS werden zwei unterschiedliche Forschungsrichtungen behandelt. Zum einen die Frage wie Sensornetzwerke, die unvollständige Beschreibungen über den Zustand der Umwelt oder von Personen im Umfeld des Roboters liefern, für die Entwicklung kostengünstiger und zuverlässiger Transportsysteme genutzt werden können. Um Sicherheitseinschätzungen zu ermöglichen werden probabilistische Verfahren untersucht, die Fehlmessungen oder Ausfälle der einfachen Sensoren berücksichtigen. Die zweite Forschungsrichtung untersucht inwieweit mobile Robotersysteme für die Betreuung älterer Menschen eingesetzt werden können, z.B. um Notfallsituationen rechtzeitig zu erfassen oder einfache Aufgaben im Haushalt zu unterstützen. Neben einer schnellen Navigation in einer typischen Wohnungsumgebung stellt das Erkennen und Modellieren des Verhaltens von Personen über einen längeren Zeitraum hinweg eine grundlegende Problemstellung dar. Mit Hilfe dieser Verhaltensschemata können zum einen Suchstrategien des Roboters optimiert werden und zum anderen die Durchführung der Serviceaufgaben unterstützt werden.

Für die studentische Ausbildung werden kleine Gabelstapler-Roboter verwendet, um in einem experimentellen Umfeld in die Basismethoden wie Lokalisation, Kartenerstellung und Navigation für mobile Roboter einzuführen.