MobiPick, ein Mobiler Manipulator im industriellen Umfeld (DFKI, Foto: Annemarie Popp)
ARTER, ein mit Sensorik und KI ausgestatteter Bagger für die automatisierte Dekontamination von Deponien (Foto: DFKI, Tobias Stark/Thomas Frank)
EO2, ein Demonstrator zur urbanen Elektromobilität (Foto: DFKI, Timo Birnschein)

Applied AI - Terrestrial

Intelligente Roboter werden eine Schlüsselposition in der zukünftigen industriellen Fertigung und landwirtschaftlichen Produktion einnehmen. Relevante robotische Fähigkeiten sind dabei Mobilität in Produktionsanlagen (Indoor) und schwierigem Gelände (Outdoor), sowie Manipulationsfähigkeiten um Materialien, Werkzeuge und Feldfrüchte zu greifen, manipulieren und transportieren zu können. Querschnittsthema des Teams „Terrestrial Robotics“ ist somit die „Mobile Manipulation“. Hierzu zählen Hard- und Softwarelösungen für eine Vielzahl von Themengebieten der Robotik, die sich auf die folgenden Anwendungsbereiche konzentrieren:

•    Produktion & Einzelhandel
•    Agrar- und Forstrobotik
•    Robotik in der Katastrophenhilfe
•    Elektromobilität und automatisiertes Fahren

Im Bereich „Produktion“ widmet sich das Team der Entwicklung robotischer Systeme, die in industriellen Produktionsumgebungen autonom agieren und den Menschen unterstützen können. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Erforschung intelligenter Mensch-Roboter-Kollaboration für Produktionsszenarien, in denen Menschen und Roboter ohne trennende Schutzzäune in hybriden Teams zusammenarbeiten. Dafür braucht es einerseits modulare, neuartige und inhärent sichere Roboter, die eine zuverlässige Interaktion mit dem Menschen ermöglichen. Andererseits werden Systeme benötigt, die intuitiv zu programmieren sind und sinnvoll in einer flexiblen Fertigung mit geringen Stückzahlen eingesetzt werden können.

Im Bereich Agrar- und Forstrobotik nimmt die Mobilitätskomponente einen größeren Stellenwert ein. Hier werden mobile Systeme entwickelt, die sich in natürlicher Umgebung und schwierigen Witterungsbedingungen beweisen müssen. Gerade im Bereich der robotischen Ernteunterstützung ist darüber hinaus eine präzise Manipulation und schonende Handhabung empfindlicher Obstsorten ein wesentlicher Entwicklungsschwerpunkt. Auch die Kartierung von Nährstoffen, Pflanzengesundheit oder Schädlingsbefall kann über robotische Systeme automatisiert bzw. in der notwendigen Granularität überhaupt erst ermöglicht werden.

Robotische Systeme für die Katastrophenhilfe werden in enger Zusammenarbeit mit den Endanwendern entwickelt. Hier geht es darum, die Rettungskräfte zu unterstützen und zu entlasten, um die anspruchsvolle Arbeit der Menschenrettung in Schadenslagen möglichst effizient gestalten zu können. Naturkatastrophen oder Gebäudeeinstürze stellen höchste Anforderungen an den Lokomotionsapparat der mobilen Systeme. Zudem ist auch hier eine enge Kollaboration von Mensch und Roboter notwendig, so dass vergleichbare Sicherheitsvorkehrungen wie im Bereich „Produktion“ greifen. Die Automatisierung von Baumaschinen ist ein weiterer Forschungszweig, der es erlaubt, den Menschen aus gefährlichen Situationen herauszuhalten, wie sie bei der Altlastendekontamination von Deponien auftreten (Explosionen, Austritt gesundheitsgefährdender Gase).   Die Arbeiten werden aus sicherer Distanz ausgeführt bzw. je nach Automatisierungsgrad nur noch überwacht.

Im Rahmen der Elektromobilität werden neue Mobilitätskonzepte entworfen, um die Mobilität von morgen mitzugestalten. Hierzu gehören Serienfahrzeuge, die zu Experimentierplattformen für automatisiertes Fahren umgebaut wurden, ebenso wie der komplette Entwurf und Aufbau eines Demonstrators für flexible urbane Mobilität (EO Smart Connecting Car). Zudem werden in Forschungsprojekten Ansätze der Mikromobilität untersucht, um Paketzusteller zu entlasten und lokale elektrifizierte Logistik in Städten voranzutreiben.

Anwendungsschwerpunkte im Team Terrestrial:

Produktion und Einzelhandel

•    Mensch-Roboter-Kollaboration
•    Flexible Fertigung
•    (Intra-)Logistik

Agrarrobotik

•    Ernte von Obst und Gemüse
•    Mobilität in landwirtschaftlichen Flächen
•    Mobilität in Forstgebieten

Robotik in der Katastrophenhilfe

•    Automatisierter Transport in Schadenslagen
•    Robotische Dekontamination von Deponien
•    Elektromobilität und automatisiertes Fahren
•    Design von Elektromobilitätslösungen
•    Automatisiertes Fahren
•    Automatisierte Liefersysteme

Teamleitung: Dipl.-Ing. Dennis Mronga, Dr.-Ing. Florian Cordes

© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 10.06.2022
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