Im Katastrophenfall zählt jede Sekunde. Um wertvolle Zeit zu sparen und die Sicherheit der Einsatzkräfte zu erhöhen, entwickelt das DFKI Robotics Innovation Center in enger Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt Technisches Hilfswerk (THW) einen (teil-)autonom agierenden Assistenzroboter. Der innovative Roboter ist in der Lage, Rettungskräften durch unwegsames Gelände zu folgen und Material mit einem Gewicht von mehr als 100 Kilogramm über unebenes Gelände zu transportieren. Dabei kann er auf die Gesten der Einsatzkräfte reagieren und selbstständig zwischen zwei Punkten einer vorgegebenen Route hin- und herfahren. Die DFKI-Forschenden haben die erste Version des Systems im Test- und Ausbildungszentrum des THW in Hoya erfolgreich getestet. Der Roboter beförderte einen 120 Kilogramm schweren Generator, überquerte sicher Bahngleise und erklomm einen Deichhügel. Trotz Dunkelheit konnte er Personen erkennen und auf deren Kommandos reagieren. Nun gilt es, das Feedback der Einsatzkräfte umzusetzen und das System entsprechend weiterzuentwickeln. Nach Abschluss des Projekts sollen die Roboter zeitnah in die praktische Anwendung übergehen und dabei helfen, Rettungskräfte im Umgang mit robotischen Systemen zu schulen und die Akzeptanz neuer Technologien zu erhöhen.

In diesem Beitrag werden das Design, die Analyse und die Leistungsbewertung von RicMonk vorgestellt, einem neuartigen dreigliedrigen Hangelroboter, der mit passiven hakenförmigen Greifern ausgestattet ist. Das Hangeln, eine wendige und energieeffiziente Art der Fortbewegung, die bei Primaten beobachtet wird, hat die Entwicklung von RicMonk inspiriert, um vielseitige Fortbewegung und Manöver auf leiterartigen Strukturen zu erforschen. Die anatomische Ähnlichkeit des Roboters mit Gibbons und die Integration eines Schwanzmechanismus zur Energiezufuhr tragen zu seinen einzigartigen Fähigkeiten bei. Der Beitrag beschreibt die Verwendung der Methode der direkten Kollokation zur Optimierung der Trajektorien für das dynamische Verhalten des Roboters und die Stabilisierung dieser Trajektorien mithilfe eines zeitvariablen linearen quadratischen Reglers. Mit RicMonk demonstrieren wir bidirektionales Hangeln und bieten eine vergleichende Analyse mit seinem Vorgänger AcroMonk, einem zweigliedrigen Hangelroboter, um zu zeigen, dass das Vorhandensein eines passiven Schwanzes die Energieeffizienz verbessert. Das Systemdesign, die Steuerungen und die Software-Implementierung sind auf GitHub öffentlich zugänglich.

Der am DFKI Robotics Innovation Center entwickelte Rover Artemis wurde mit einem Penetrometer ausgerüstet, das den Eindringwiderstand des Bodens misst, um präzise Informationen über die Bodenfestigkeit zu gewinnen. Solche Messungen ermöglichen Schlussfolgerungen über den aktuellen Bodenzustand, sowohl für landwirtschaftliche Anwendungen als auch in der Weltraumexploration. Das Video zeigt einen ersten Testlauf mit dem auf dem Roboter montierten Gerät. Während dieses Tests wurde der Roboter ferngesteuert und die maximale Eindringtiefe auf 15 mm begrenzt.

Ziel des Projekts ist es, ein halbautonomes, mobiles System zu entwerfen und zu entwickeln, das in der Lage ist, Früchte unabhängig von menschlicher Interaktion zu ernten. Während Robotersysteme derzeit vor allem in Gewächshäusern eingesetzt werden, ist das Zielszenario des vorgeschlagenen Projekts das Freiland, unter Berücksichtigung der damit verbundenen typischen Umwelteinflüsse. Unter Berücksichtigung eines breiten Anwendungsspektrums und eines geringen Investitionsvolumens soll ein System entwickelt werden, das auch von kleineren Betrieben wirtschaftlich betrieben werden kann. Eine Anpassungsfähigkeit der Arbeitsleistung an den betriebsgrößenabhängigen Bedarf ist dann durch die Anzahl der parallel arbeitenden Kleinanlagen gegeben.

Der DFKI Quad B12 Roboter ist eine spannende Forschungsplattform, die im Underactuated Lab am DFKI RIC entwickelt wird. Das Video zeigt eine Reihe von Verhaltensweisen, die auf diesem vierfüßigen Roboter implementiert wurden.

KI-fähige Roboter können in vielen Bereichen der Industrie4.0 eingesetzt werden, um Arbeiter zu unterstützen und die Produktivität zu steigern - sei es durch Entlastung von körperlichen Belastungen in der Logistik oder durch sichere Mensch-Maschine-Interaktion in Produktionsumgebungen. Die Roboter des DFKI haben aber auch den Vorteil, dass sie extreme Umgebungen erreichen können: Sie können zu Dekontaminationszwecken in Hochrisikobereichen eingesetzt werden oder Unterwasserstrukturen inspizieren und warten, wofür sie in der Nordsee bei Helgoland getestet werden.