institut für handhabungsgeräte und robotertechnik 1 spezielle kapitel aus intelligente systeme:...
Post on 05-Apr-2015
105 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
1
Spezielle Kapitel aus Intelligente Systeme:
Roboter für neue Anwendungen
o.Univ.Prof. Dr. Dr.h.c.mult. P. Kopacek
Technische Universität WienInstitut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
2
Themen - SchwerpunkteThemen - Schwerpunkte
• Aufbau von Mobilen Roboter Systemen
• Sensorik
• Bildverarbeitung für mobile Systeme
• Bewegungssteuerung
• Hinderniserkennung und Wegplanung
• Roboter - Anwendung
• Mobile Roboter am IHRT
• Zusammenfassung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
3
Vom Industrie- zum ServiceroboterVom Industrie- zum Serviceroboter
Industrie- roboter
Fortgeschr. Industrie- roboter
Service- roboter
(feste Basis)
AGVsIntelligente
AGVs
Serviceroboter (mobiler
Manipulator)
Service- roboter
(mobile Platform)
Geh- maschine
mehrfüßige Gehmasch.
zweifüßige Gehmasch.
Humanoide Roboter
Tele- roboter
(Pick & Place) (Montage) (Tanken)
(Transport) (flexibler Transport) (Intell. Rollstuhl, Helpmate)
(Fetch & Carry)
ExterneSensoren
Mensch-RoboterInteraktion
StabilitätExterne
Sensoren
Netzwerke
Man
ipu
lati
on
Fo
rtb
eweg
un
g
Industrielles Umfeld Öffentliches Umfeld, Haushalt
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
4
Komponenten eines mobilen RobotersKomponenten eines mobilen Roboters
Aktive Räder( angetrieben und gelenkte )
Bediener - Panel
Rechner - Rack
Energieversorgung
Sensorik
passive Hinterräder
Sensor - System
Antriebsteil
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
5
Architektur von Mobilen Roboter PlattformenArchitektur von Mobilen Roboter Plattformen
Umgebung und PeripherieRoboterUser/
Benützer
Control
Energie Versorgung
Drive
MobilePlattfo
rm
Payload
Module
Sensoren
End-effecto
r
Handling
Arm
Objekt
Sicherheits-System
Man-MaschineSchnitt-stelle
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
6
Autonome SystemeAutonome Systeme oder als oder als intelligente Roboterintelligente Roboter bezeichnet bezeichnet
• Kommunikation mit der Umwelt• selbständige Generierung von Aktionsplänen zu einem
vorgegebenen Auftrag• automatische Ausführung und Überwachung von
Aktionsplänen• eigenes Verständnis der Umgebung mit Hilfe von
Sensoren und internen Modellen
• Reaktion auf unvorhersehbare Situationen
Forderung nach Autonomie setzt voraus:
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
7
Problemstellung für autonomes Verhalten Problemstellung für autonomes Verhalten
Verständnis von Aufträgen:Die Spezifikation eines Auftrags wird häufig Bestandteile enthalten, die sich auf eine bestimmte Umweltkonstellation beziehen.
Planung von Aktionen:Von der Umgebung muss mehr als nur die Position des Zielpunktes bekannt sein.
Autonome Navigation:Fortschrittliche Konzepte zur autonomen Navigation; Vergleich von Sensormessungen mit einem selbsterstellten internen Modell:
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
8
Merkmale von „Service“ - RoboternMerkmale von „Service“ - Robotern
Ein mobiler Roboter weist im allgemeinen folgende Merkmale auf
Mobilität
Kommunikation Sensorik Aktorik
Roboter
Mobilität (mobile Plattform)
Kommunikation
Sensorik
Aktorik (abhängig vom Einsatz)
Mensch
Maschine
Objekt
Mensch
Maschine
Objekt
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
9
Internes Modell Internes Modell
explizite Spezifikation...mit Hilfe von entsprechenden Modellierungswerkzeugen
systeminterne sukzessive Generierung...auf der Basis von Sensordaten. Komplizierter zu realisieren, erlaubt dafür aber eine flexible Anpassung an dynamische Einsatzumgebung.
Methoden zur Konstruktion des Weltmodells:
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
10
Mobolität und KommunikationMobolität und Kommunikation
Entsprechend seiner Umgebung muss sich der Roboter in geeigneter Weise fortbewegen können ( z.B. Räder, Ketten, Füße, Saugnäpfe, schwimmend, etc. ). Dafür sind eine kompakte Bauweise und eine autonome Energieversorgung eine notwendige Voraussetzung.
Mobilität
Kommunikation
Jeder Roboter muss mit einer oder mehreren Schnittstellen zwischen Mensch und Roboter ( MM-I ) sowie zwischen Roboter und anderen Maschinen ausgerüstet sein, um notwendige Informationen übermitteln zu können.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
11
Sensorik und AktorikSensorik und Aktorik
Sämtliche Wechselwirkungen des Roboters mit seiner Umgebung, seien es veränderte Zustände des Roboters oder Änderungen in der Umgebung werden über geeignete Sensoren erfasst. Speziell bei der Fortbewegung in unbekanntem Gebiet, der Kollisionsvermeidung und Objekterkennung spielen das Zusammenwirken verschiedener Systeme sowie die Erfassung und effiziente Verarbeitung eine wesentliche Rolle.
Sensorik
AktorikJeder Roboter wird für einen speziellen Zweck eingesetzt und besitzt daher zur Lösung dieser Aufgabe (Transport, Bearbeitung, Handhabung, Überwachung oder einer Kombination davon) spezielle Zusatzeinrichtungen wie Greifer, Arme und Hände oder Werkzeuge. Diese Aktoren sind zum Teil bereits vom Einsatz bei den Industrieroboter in der Fertigungstechnik her bekannt, und können somit hier bereits wirtschaftlich verwendet werden.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
12
Aufgabenbereiche für SensorenAufgabenbereiche für Sensoren
Aufgaben der Sensoren Einsatzbeispiele
Navigation Wegplanung, -Umplanung und -Erkennung,..
Erfassen von Objekten für Handhabungstätigkeiten Sortieren von Bauelementen, Müll, Demontage,...
Erfassen von Objekten für Dockingzwecke Beschicken von Maschinen, Transport von Gütern,Aufladestation,..
Erfassen von Objekten zur Kollisionsvermeidung Statische und bewegte Objekte in der Umgebung(Personen, Tische, Maschinen,...)
Erfassen des Arbeitsfortschrittes Reinigen, Betanken, Fließen verlegen,...
Erfassen von Konturen Ernteroboter, Gartenroboter (automatischeHeckenschere etc.),...
Umgebungsmodellierung komplexe Aufgaben, bei Brandbekämpfung,Reinigung, 'Blindenhund', Sicherungs- undWachdienste,...
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
13
Roboter - SensorenRoboter - Sensoren
S en sorsys tem e d er R ob o tik
in te rn e
tak tile
aku s tis ch e op tisch e son s tig e
b erü h ru n g s lose
exte rn e
R ob ote rsen soren
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
14
Smart - Sensor - KonzeptSmart - Sensor - Konzept
Sensor Design
Physical Sensor Configuration
Sensor Management
Behaviour Control
Smart Sensor
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
15
.. das Verhalten von Lebewesen verwenden als Grundlage für die Steuerung eines Serviceroboters ..
Spezielles Verhaltensmuster bei bestimmten Situationen
Reflex (kürzeste Antwortzeit)Durch Intelligenz nicht beeinflussbar
Verhalten (komplexer)hängt vom aktuellen Status und den Umwelteinflüssen ab, und benötigt Informationen von mehreren Sensoren
IntelligenzKomplexer Lernprozess ändert die Verhaltensmuster.
Smart-Sensor-Konzept ISmart-Sensor-Konzept I
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
16
Unabhängige VerhaltensmoduleErzeugen eine Information I = f(x1,x2)
x1... Daten von Sensoren
x2... Status anderer Module
Kommunikation mit anderen Modulen erfolgt über Meldungen
Klassische Steuerungsstruktur -> Kaskade
Verhaltensgesteuerte Steuerungsstruktur -> Objekt orientierter Ansatz
Smart-Sensor-Konzept IISmart-Sensor-Konzept II
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
17
Verhaltensgesteuerte Steuerungsstruktur
Module erzeugen neue Informationen (Festlegung des Ausgangssignals ( Impuls,Rampe etc. ) und bestimmen so das Verhalten ( Reaktion )
Durch Kapselung der Verarbeitung ist Austausch der Module möglich
Informationsaustausch über Meldungen erlaubt einfaches Hinzufügen/Entfernen von Modulen
Zusätzlich ist mind. ein Fahrtmodul notwendig
Smart-Sensor-Konzept IIISmart-Sensor-Konzept III
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
18
Basismodule: Hindernisserkennung /Sicherheitsaspekte (Reflexe): Vielzahl
unterschiedl. Objekte mit verschied. Oberflächen als Vorhanden erkennen; Keine hohe Genauigkeit und Reichweite dafür weites „Gesichtsfeld“ für Sensor notwendig
Kollisionsvermeidung: Dieses Modul muss Ausweichstrategien entwickeln, um vorgegebene Bahn zu korrigieren. Sensoren benötigen genauere Informationen, aber geringeres Gesichtsfeld
Konturverfolgung: Verhaltensmodul, das bereits generelle Aufgabenstellungen für SR löst (z.B. Halte Abstand zu Wand etc.)
Smart-Sensor-Konzept IVSmart-Sensor-Konzept IV
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
19
SensordatenverarbeitungSensordatenverarbeitung
• Informationen optimal verarbeiten• Auswertung und Verarbeitung dieser
Daten• Datenmengenproblem• Fehlerelimination• Meßwertkompression• Merkmalsextraktion• Datenfusion• Modellabstraction• Objektidentifikation
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
20
Was versteht man unter NavigationWas versteht man unter Navigation
• ein bewegliches Objekt
• ausgehend von einer momentanen Position
• auf Basis teilweise unvollständiger Information
• unter Berücksichtigung vorgegebener Randbedingungen
• zu einem vorgegebenen Ziel zu bringen
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
21
Anforderungen ( Qualität der Ergebnisse )Anforderungen ( Qualität der Ergebnisse )
• kollisionsfreier Weg
• minimale Gesamtlänge
• minimale Fahrzeit
• minimale Rechenzeit zur Wegbestimmung
• Sicherheitsaspekte
• zielgerichtetes Arbeiten auch in unbekannter Umgebung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
22
Navigation und AutonomieNavigation und Autonomie
• Terrestrische NavigationStandort wird über Sichtpeilung von Landmarken ermittelt
• FunknavigationStandort wird durch Anpeilen von Funksendern ermittelt
• KoppelnavigationStandort wird ausgehend von der Startposition mit Hilfe von internen Sensoren ( Kreisel, Beschleunigungsmesser, Rad- sensoren, etc. ) laufend berechnet.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
23
Fähigkeit für einen „autonomen mobilen Fähigkeit für einen „autonomen mobilen Roboter“ Roboter“
Unerwartete Hindernisse auf der Fahrbahn veranlassen Ausweichmanöver
Innerhalb der bekannten Umgebung kann jede erreich-bare Position angefahren werden.
Verbesserte Informationen über die Einsatzumgebung werden durch Erkundung und Erfahrung erreicht,
In Bezug auf die Navigation erst dann als autonom bezeichnet,
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
24
Roboter Navigation SystemRoboter Navigation System
• Vier Aktivitäten für eine Roboter Navigation:
Weg - Planung Kollisionsvermeidung Positionsbestimmung und Weg - Kontrolle
Die Hauptaufgabe eines Roboter Roboter Navigation System Navigation System ist, ein Echtzeit, Sensorbasierendes Navigationssystem zu entwickeln, damit der Roboter sowohl intelligent als auch unabhängig in der „Welt“ sich bewegen kann.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
25
Grundfunktionen der autonomen NavigationGrundfunktionen der autonomen Navigation
Navigations-strategien
Methoden derSensorverarbeitung
Operationsebene
kartenmodellierend( environmentexploration )
Weltmodellierung strategisch
kartenbasierend( course planning )
Positions-bestimmung taktisch
sensorgeführt( obsticale avoidance ) Hinderniserfassung exekutiv
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
26
HindernisserfassungHindernisserfassung
• Ständig seine lokale Umgebung überwachen und frühzeitig auf Hindernisse in seiner Fahrbahn reagieren.
• Die Sensordaten müssen in Echtzeit verarbeitet werden, um die Hindernisse in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges erkennen und eine Ausweichbahn planen zu können
• berührungslose Hinderniserkennung kann prinzipiell auf bildverarbeitenden oder entfernungsgebenden Sensoren aufbauen.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
27
PositionsbestimmungPositionsbestimmung
• Integration der WegstreckeDas Antriebssystem des Roboters ist mit Sensoren ausgestattet, die Fahrstrecke und -richtung messen. Da die Startposition bekannt ist, kann damit nach jeder Bewegung die neue Position berechnet werden. ( Kumulation der Positionsfehler )
• Absolute PositionsmessungDie Einsatzumgebung wird mit künstlichen Markierungen ( Landmarken ) präpariert. Diese dienen als externe Referenzpunkte, an denen sich der Roboter orientieren kann. Sie geben dem Roboter absolute Positionen vor.
• Relative MethodeDer Roboter wählt sich Objekte/Plätze aus, die er als seine eigenen Ortsreferenzen betrachtet. Geeignet dazu sind gut sichtbare, charakteristische Hindernisse ( z. B. Säulen, Wandecken, etc. ) oder geeignete Merkmale ( z.B. Mittelstreifen der Straßen ). Diese Umweltmerkmale können einprogrammiert, oder selbständig ausgewählt werden.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
28
WeltmodellierungWeltmodellierung
• Unsicherheit• Ungenauigkeit• Systematische Fehler
Verschiedene Ansätze zur Behandlung der Unsicherheit
Ignorieren Eliminieren Integrieren
Interne Darstellung der Umwelt
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
29
Bewegungssteuerung
Mechanischen Komponenten
Pilot
Navigator
Planer
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
30
Pilot: Schnittstelle zwischen Navigationsentscheidung und dynamischer Steuerung
Funktion des PilotenFunktion des Piloten
Anfahren einer vorgegebenen Zielkonfiguration
Ansteuerung der mechanischen Komponenten
Berücksichtigung der Kinematik
Vermeidung des Kontakts mit Hindernissen
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
31
Aufgaben der FahrtkomponenteAufgaben der Fahrtkomponente
Zerlegung des Kurses in für den Piloten realisierbare Teilsegmente
Ermittlung des jeweils nächsten relevanten Kurssegmentes
Bestimmung von Richtwerten für Fahrgeschwindigkeiten
Validierung der Ergebnisse des Wegplanungsteils aufgrund aktueller Informationen ( current sensor map )
Interaktion mit dem WegplanteilModifikation des WegnetzesAnstoß weiterer Berechnungen
rechtzeitige Bereitstellung von Zielkonfigurationen ( Position, Geschwindigkeit,... )
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
32
Architektur der VerhaltensmoduleArchitektur der Verhaltensmodule
Kollisions-vermeidung
Kontur-verfolgung
ObjektErkennung
SI
SI
SI
SI...Sensorinformation
Meldungsfluß
FahrtÜberwachung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
33
Bildverarbeitung und Mustererkennung für Bildverarbeitung und Mustererkennung für mobile Systememobile Systeme
Beispiel: Roboterfußball
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
34
Bildverarbeitung und Mustererkennung für Bildverarbeitung und Mustererkennung für mobile Systememobile Systeme
Roboter
jedes Rad
CPU,
wird mit einem Gleichstrommotor zusammen mit einem Encoder, einem Getriebe angetrieben und durch einen
Steuerchip ( Motion controller ) gesteuert
Funkverbindung bidirektionales Funkmodul ( Frequenz 418 – 433 MHz )
Hauptrechner handelsüblicher 586 kompatibler, PC
Betriebssystem Windows95
Bildverarbeitungssystem
Farb-CCD-Kamera ( liefert 30 Bilder pro Sekunde zum Hauptrechner ), multimediataugliche Graphikkarte
Software besteht aus 3 Teile
( in C++ geschrieben )
Bildverarbeitung
Kommunikation
Spielstrategie
Technische Daten
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
35
Ablauf der Bildverarbeitung
• Bildaufnahme
• Bildübertragung
• Bildvorbearbeitung
• Bild-Transformationen
• Bild-Analyse
• Ergebnis-Ausgabe
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
36
Anwendung der Bildverarbeitung in der Industrie
• Lageerkennung• Roboteransteuerung• Oberflächeninspektion• Messen und Prüfen• Vollständigkeitskontrolle• Verpackungsinspektion• Etiketteninspektion und Lesen von Etiketten• Zugangskontrolle• Steuerung von Fahrzeugen und Mobil-Robotern• ...........
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
37
Verwendung von Mobilen Roboter SystemenVerwendung von Mobilen Roboter Systemen
• Fabriks - Automation Transport - Komponenten zwischen der Bearbeitung und der Montage ( Demontage )
• Aufgabenerfüllung in gefährlicher UmgebungMinen suche, Roboter in einem Nuklear - Reaktor
• Planeten und Weltraum Erkundungz.B. Pathfinder am Mars
• Unterwasser Vermessung und
• Anwendung in der Medizin
• „Service Roboter“ für persönlichen Gebrauchz.B. Reinigungs - Roboter
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
38
FabrikFabrik Gefährlicher Gefährlicher UmgebungUmgebung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
39
Weltraum ErkundungWeltraum Erkundung Unterwasser - Unterwasser - AnwendungAnwendung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
40
MedizinMedizin Service RoboterService Roboter
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
41
Kunden „Führungs“ Roboter in Shanghai Kunden „Führungs“ Roboter in Shanghai
Höhe 1.4m
Gewicht: 65 Kg
Energiever. AC power/ Battery power
Arme Two arms - each arm with 3 D.O.F
Control Modus Automatic control /DSP control from remote panel
Sensoren Voice receiving andrecognizing sub-system
ultrasonic sensing for obstacleand walls
infrared proximity sensing foremergency near obstacles
Several TV cameras forbackstage monitoring
Control System On-board control system
Backstage control system
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
42
Mobile Roboter Platformen am IHRTMobile Roboter Platformen am IHRT
MaxiFander (DBI Int.)MaxiFander (DBI Int.) Nomad 200 (Nomad Techn.)Nomad 200 (Nomad Techn.)
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
43
Mobile PlattformenMobile Plattformen
Ausführungen Hohe Bauform ( Tom ) Flache Bauform ( Jerry ) Sonderbauformen
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
44
Hohe Bauweise Hohe Bauweise Flache BauweiseFlache Bauweise SonderbauformenSonderbauformen
• Kleine bewegliche Räder• Anordnung in Stockwerken• indoor only
• 2 „fixe“ Räder + Spornrad• flache Anordnung• definierte Vorwärtsrichtung
• Schreitwerke und Mischformen• Fußballroboter• Humanoide, Spinnen, Käfer, ....
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
45
Technische Daten „MaxiFander“Technische Daten „MaxiFander“
Maße ( H x L x W ) (mm x mm x mm) 450 x 680 x 480
Eigengewicht kg 15
Nennlast daN 25
Maximale Geschwindigkeit m/s 0,75
Sensoren Sonarsystem ( 1 rotierender Ultraschall - Sensor )
3 Infrarot - NäherungsschalterStereo Mikrophone ( „Ohren“ )
Optische Linienverfolgung
On-board control system 486 DX PC, 33 MHz
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
46
Technische Daten „Nomad 200“Technische Daten „Nomad 200“
Maße ( H x D )
(mm x mm) 970 x 530
Eigengewicht kg 59
Nennlast daN 23
Maximale Geschwindigkeit m/s 0,5
Sensoren Taktiles SensorsystemFeststehendes Ultraschallsystem
Vision SystemLaser Navigationssystem
On-board Steuerungssystem Pentium 133 Mhz, 32 MB RAMSprachsynthese ModulBetriebssystem: LINUX
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
47
System ÜbersichtSystem Übersicht
Com
Interpreter
Robot BasicFunctions
Programming
Simulation
Monitoring
WWW
Com
Sensor Data
"MISSION"
(Radio) Modem(Radio) Ethernet
World-Wide-Web
"Tom"onboard:
i568, Linux
"Jerry"onboard:
i468, DOS
"Spike"
extern:i568, WIN95
WWW
SpecialGUI
"Center"i568, WinNT / Linux
• Programming ("Mission")• GUI (Position Monitoring)• Path-Planning• Remote Control (graph. Joystick)
•C
om
mon
Lan
gu
ag
e
Basic
Rob
ot
Com
man
ds
•R
eacti
ve B
eh
avio
ur
•S
en
sor
Data
Feed
back
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
48
Mini-Roboter KheperaMini-Roboter Khepera
Bauteile:Bauteile: Motorola 68331 on-board
Prozessor 8 Infrarot Näherungs- und Licht
Sensoren NiCd Batterien (oder externe
Energievers.) RS232 Schnittstelle
Verbunden (über RS232) mit einem i586 PC (WIN95 Betriebssystem) als „Roboter Controller“
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
49
Integrierte Roboter NavigationIntegrierte Roboter Navigation
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
50
Integrierte Roboter NavigationIntegrierte Roboter Navigation
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
51
IRN - Control WindowsIRN - Control Windows
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
52
Vergleich von Mobilen Roboter SystemenVergleich von Mobilen Roboter Systemen
#3 ... computerized navigation compass (optional)
#1 ... Iinfrared sensor, Ssonar system, Ttactile sensor, Llaser range system, Vvision system; (x )optional
#2 ... additional optical line follower, stereophonic microphone
Name Größe(cm x cm)
Gewicht(kg)
Nennlast(kg)
Max. Transl.Geschw.(mm/sec)
Sensoren #1
MM-TC 700 x 1038 x 560 100 30 1000 (I), (S), (T), (L), (V)
MRV-4 Ø68.5 x 91.5 118 140 2500 L, S, T
MaxiFander 680 x 480 x 450 10 25 710 I, S #2
Nomad200 Ø46 x 76 ( - 97) 59 23 510 (I), (S), (T), (L), (V)
LabMate 750 x 700 x 280 50 90 1000 (I), (S), T, (L), (V)
Experimental chassis E1 600 x 800 x 800 200 120 400 (I), (S), T, (V)
B14 Ø350 x 610 25 10 I, S, T, (V)
B21 Ø530 x 1080 120 100 800 I, S, T, (V) #3
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
53
Modulare “Mehr - Zweck" RoboterModulare “Mehr - Zweck" Roboter
Als Basis eine mobile Plattform verschiedene Arme verschiedene Sensoren verschiedene Bauformen, Antriebe eine modular kontrollierende Software verschiedenartige End - Effektoren Mensch - Maschine Schnittstelle
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
54
Humanoide RoboterHumanoide Roboter
Honda P2 Honda P3
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
55
Roboter in der UnterhaltungRoboter in der Unterhaltung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
56
RoboterbausätzeRoboterbausätze
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
57
Roboter in der UnterhaltungRoboter in der Unterhaltung
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
58
Real World Interface, Inc. Real World Interface, Inc.
• „1st in Mobile Robots -- Indoor, Outdoor and Research“
• Vielfältige Palette, eigene On Board Computer, Zubehör
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
59
Real World Interface, Inc. Real World Interface, Inc.
•
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
60
Nomadic Technologies Inc.Nomadic Technologies Inc.
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
61
Applied AI Systems, Inc.Applied AI Systems, Inc.
• Mobile Plattform• Sonderbauformen• Verkäufer
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
62
Robosoft Robosoft
• Mobile Platformen• Muscle Wires™• Forschungs & Mini Roboter
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
63
K - Team S.A.K - Team S.A.
• Ecole Polytechnique Federale de Lausanne• Zubehör, Software (Simulator)
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
64
HelpMate Robotics Inc.HelpMate Robotics Inc.
• Transportroboter• Visionsysteme
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
65
Cybermotion Inc.Cybermotion Inc.
• Cyberguard• Autocharger
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
66
TAG RoboticsTAG Robotics
• Mobile Plattformen• Sensoren• verschiedene Prozessoren möglich
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
67
IS RoboticsIS Robotics
• Spinnen und Raupen• militärische und Unterwasser Roboter
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
68
Angelus Research Corp.Angelus Research Corp.
• Eigene Softwarephilosophie
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
69
JOKER RoboticsJOKER Robotics
• Mobile Roboter, Vision Roboter, Gehmaschinenen, Manipulatoren
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
70
MondotronicsMondotronics
• Roboterbausätze
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
71
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
72
ARRICK RoboticsARRICK Robotics
• Trilobot Mobile Robot• PC-based Automation
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
73
Unterwasser RoboterUnterwasser Roboter
• AUSI• Chelsea Instruments
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
74
Atacama Desert TrekAtacama Desert Trek
• Carnegie Mellon University
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
75
HummingbirdHummingbird
• Stanford University
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
76
SojournerSojourner
• NASA JPL
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
77
NASANASA
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
78
Militärische RoboterMilitärische Roboter
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
79
SONY - “Pet-type Robot”SONY - “Pet-type Robot”
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
80
Steuerung lokaler Fahrmanöver......... Steuerung lokaler Fahrmanöver.........
• Systeme zur automatischen Durchführung lokaler Fahrmanöver
• starke nichtlinearität der Problemstellung ( näherungsweise lösbar )
• Fahrstrategie mit Hilfe neuronaler Netze
durch direkte Koppelung abbildender Sensorik an ein künstliches neuronales Netz
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
81
Szenarioanalyse und Sensorauswahl Szenarioanalyse und Sensorauswahl
Analyse verschiedener Szenarien
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
82
OFF - Line Cloning OFF - Line Cloning
3 Phasen:
Vorführphase Trainingsphase Reproduktionsphase
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
83
Neuro - Regler Neuro - Regler
Neuronale Regelungsstruktur
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
84
AGENTS - HOLONS - FRACTALSAGENTS - HOLONS - FRACTALS
Software Engineering Production Automation Factory of the Future
A IA I
Agents HOLONS FRACTALS
MASHolonic Manufacturing
HolarchyFractalFactory
?
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
85
Die Elementareinheit „FRAKTAL“Die Elementareinheit „FRAKTAL“
• organisieren und koordinieren sich selbständig
• Gesamtziel ergibt sich aus der dynamischen Kombination der Individualziele
• Informations- und Kommunikationssystem vernetzt
• Leistung jedes Fraktals wird ständig gemessen und bewertet
• Fraktale benutzen gleiche Schnittstellen und Protokolle ( Selbstähnlichkeit )
Definition eines Fraktals......selbständig agierende Unternehmenseinheit
top related