Durch eine Kopplung der in Produkten eingebetteten SemProM-Sensor-Technologie mit Computervision-Ansätzen zur Erkennung von Objekten wird der Maschine die individuelle Handhabung heterogener, nicht-uniformer Bauteile ermöglicht. Konkret wird das anhand eines Lager- und Sortierprozesses mit Kartons und Behältern gezeigt, die teilweise sehr unterschiedliche Formen und Eigenschaften aufweisen.
AILA erkennt und greift unterschiedliche Gegenstände – z.B. eine Flasche oder einen Karton – und adaptiert ihr Verhalten an die spezifischen Eigenschaften des Objekts, beispielsweise dessen Gewicht oder Zerbrechlichkeit. Diese Informationen, die nicht visuell erschlossen werden können, erhält AILA über das digitale Produktgedächtnis: Das Objekt selbst teilt ihr mit, wie groß oder schwer es ist, wie und wohin es transportiert werden soll, auf welcher Produktionsstrecke es weiterverarbeitet wird und wie es verbaut werden muss.
AILA ist ein mobiler Roboter auf einer fahrbaren Plattform mit sechs Radmodulen und je zwei Freiheitsgraden. Der anthropomorphe Körper verfügt über zwei Arme mit je sieben Gelenken, einen Torso mit vier Freiheitsgraden, einen schwenk- und neigefähige Kopf. AILA‘s Nervensystem bildet ein Controller Area Network (CAN) für die Kommunikation zwischen Armen und Radmodulen. Durch die Aufhängung jedes Radpaares an einer nicht-aktuierten Rotationsachse und die Fähigkeit, in alle Richtungen zu lenken, ist AILA extrem wendig, wobei Stabilität auch noch auf einem moderat unebenen Untergrund gewährleistet ist.
Zwei Laserscanner erfassen die Umgebung, erkennen das Arbeitsfeld und unterstützen so die präzise Annäherung an zu handhabende Objekte. Eine Stereo- und eine 3D-Kamera zur Objekterkennung und Lagebestimmung unterstützen sie in der Annäherungsphase.
Das Auslesen des Digitalen Produktgedächtnisses erfolgt über AILA‘s linke Hand, in die ein RFID-Leser integriert ist, der ihr Informationen über die Eigenschaften des betrachteten Objekts, seinen Werdegang und seine weitere Verarbeitung erschließt.
AILA ist eine Forschungsplattform, mit der das DFKI-Bremen zeigt, wie Roboter in dynamischen Umgebungen interaktiv mit dem Menschen eingesetzt werden können. Durch die anthropomorphe Gestaltung und ihre kognitive Leistungsfähigkeit können Roboter wie AILA zukünftig in klassischen Produktionsumgebungen und Montagehallen ohne aufwändige Umbauten betrieben werden.
Kontakt DFKI-Bremen:
Prof. Dr. Frank Kirchner
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH
Robotics Innovation Center Bremen
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