Kategorie: Mensch-Roboter-Interaktion

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Add-on-Robotik in Schulen

In Bezug auf den Unterricht in Schulen gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie Add-on-Robotik eingesetzt werden kann, um Schülerinnen und Schülern eine praxisnahe Erfahrung in der Robotik zu vermitteln. Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Bausätzen oder Kits, die es den Schülern ermöglichen, Roboter zu bauen und zu programmieren. Diese Kits können verschiedene Hardware-Komponenten enthalten, wie Motoren, Sensoren und Steuerplatinen, sowie Software-Tools zum Programmieren des Roboters. Durch die Arbeit mit diesen Kits können die Schülerinnen und Schüler grundlegende Konzepte der Robotik und Programmierung erlernen und ihr Verständnis durch praktische Anwendungen vertiefen. Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz von spezieller Software, die es den Schülern ermöglicht, virtuelle Roboter zu programmieren und zu testen. Diese Software kann verschiedene Funktionen enthalten, wie z.B. eine grafische Benutzeroberfläche, die es den Schülern erleichtert, den Code zu schreiben, sowie Simulationstools, die es den Schülern ermöglichen, ihre Programme zu testen und zu optimieren. Zusätzlich können auch externe Experten oder Fachleute in die Schulen eingeladen werden, um Workshops oder Vorträge zu halten und den Schülern eine breitere Perspektive auf die Anwendung von Robotik in der realen Welt zu geben. Auf diese Weise können die Schülerinnen und Schüler auch inspiriert werden, ihr Interesse an Robotik und Technologie zu vertiefen und möglicherweise eine Karriere in diesem Bereich anzustreben.

Mittlerweile gibt es an sehr vielen Schulen das Fach Robotik, allerdings nicht verpflichtend. „Robotik ist kein fester Teil des Schulalltags, sondern eine Art Add-on. Es ist nicht verpflichtend, sondern zusätzlich“, sagt Nicholas Dostal, Mitarbeiter des BBZ-Mitte. „Es ist auch keine Ausbildung, sondern eher ein Seminar, welches wir auch anbieten. Trotzdem wäre es gut, einen solchen Kurs im Lebenslauf zu erwähnen, denn für manche Berufe wie Elektro, -Metall- und Fahrzeugtechnik braucht man Robotik. Durch Robotik bekommt man außerdem einen Einblick in Technologien, die es immer häufiger geben wird. Es gibt jetzt schon überall Roboter und es werden in Zukunft immer mehr. Und da kann es nicht schaden, sich mit ihnen auszukennen. Jeder, der Spaß und Lust am Arbeiten mit Robotern hat, sollte, das auf jeden Fall ausprobieren.“

In manchen Schulen werden Roboter jetzt schon eingesetzt. Ein Beispiel dafür sind LEGO-Roboter, die inzwischen immer häufiger im Fach Informatik zum Einsatz kommen. In verschiedenen Schulen gibt es sogar schon humanoide Roboter, die mit den Heranwachsenden interagieren können. Beispielsweise durch die Analyse von Mimik und Gestik der Kinder oder auch durch Sprechen mit ihnen. Natürlich haben nicht alle Roboter dieselben Fähigkeiten, weshalb mehrere Arten eingesetzt werden können – zum Beispiel Pepper. Pepper ist ein humanoider Roboter, der in der Lage ist, die Mimik und Gestik von Menschen zu analysieren und auf diese zu reagieren. Ein weiteres Beispiel für Roboter im Unterricht sind Nao-Roboter. Diese Roboter können sehen, sprechen, hören, sich bewegen und tasten. Somit können die Heranwachsenden mit ihnen interagieren.

Literatur

https://m.osthessen-news.de/n11744440/roboter-als-lehrer-die-revolution-an-den-schulen.html (23-05-08)

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Museum für Robotik und Mobilität

Das Deutsches Museum Bonn eröffnet neuen Erlebnisraum zu Robotik und Mobilität, wobei das Leitexponat des neuen Ausstellungsbereichs der Forschungsroboter RHINO der Universität Bonn ist, der in den 1990er Jahren als interaktiver Museums-Guide seine Runden durch das Deutsche Museum Bonn drehte. RHINO ist ein Stück Wissenschaftsgeschichte und legte wesentliche Grundlagen für die Entwicklung des autonomen Fahrens. Wie weit die Entwicklung des autonomen Fahrens seit RHINO´s Zeiten vorangeschritten ist, veranschaulicht ein futuristischer Fahrsimulator, der die technischen Grundlagen und Rahmenbedingungen des Einsatzes von Künstlicher Intelligenz beim autonomen Fahren erlebbar macht. Mit dem Roboterhund GO1 und dem Laufroboter LAURON IVc halten zwei potenzielle Publikumslieblinge Einzug in die Räume des Deutschen Museums Bonn, die zeigen, wie Roboter mit Hilfe Künstlicher Intelligenz das Laufen lernten. Als ”Gaststar“ wird der weltweit erste kommerziell erhältliche kognitive Roboter MAiRA von NEURA Robotics aus Metzingen an den Eröffnungstagen den neuen Erlebnisraum bereichern, wobei kollaborative Roboter, also Roboter die direkt mit Menschen zusammenarbeiten können, eine der vielversprechendsten aktuellen Entwicklungen in der Robotik sind. Damit die Zusammenarbeit gelingt, muss der Roboter sein menschliches Gegenüber nicht nur erkennen, sondern auch mit ihm kommunizieren können.

Eröffnet wird der neue ”Erlebnisraum RoboMob“ am Donnerstag, 11. Mai 2023 um 19 Uhr mit dem KI-Talk ”KI, Roboter und wir – wie gestalten wir unsere gemeinsame Zukunft?“. Dazu gibt es einen Livestream: https://youtube.com/live/siyJp9TGEAw

Quelle

https://www.lifepr.de/inaktiv/deutsches-museum-bonn/deutsches-museum-bonn-eroeffnet-neuen-erlebnisraum-zu-robotik-und-mobilitaet/boxid/945056 (23-05-05)

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Robotik schon für die Grundschule?

Die Stadt Bielefeld berichtet am 4. Mai 2023, dass Lehrkräfte an Grundschulen, Lehramtsanwärter und -innen, Studierende und OGS-Mitarbeitende die Einsatzmöglichkeiten von Dash in einem Workshop kennenlernen sollen, um den Kindern einen kindgerechten Einstiegswerkzeug in die Welt der Robotik zu ermöglichen.

Der kleine Roboter Dash kann nicht nur singen und tanzen und durch den Raum flitzen, sondern auch stimmungsabhängig mit den Augen blinzeln und auf Geräusche und Hindernisse in der Umgebung reagieren. Spielerische Apps laden zum Mitmachen ein und der Entdeckergeist wird geweckt – und das immer altersgerecht, interaktiv und kreativ.

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Polizei-Roboter „Spot“

In Duisburg gibt es einen Polizeihund aus Blech, Stahl und Platinen, wobei der Laufroboter „Spot“ dort aushelfen soll, wo es für Menschen zu gefährlich wird. Wenn man „Spot“ mit einem festen Tritt umschubst, stellt er sich einfach wieder auf seine vier Beine und macht weiter seinen Job. Der Roboter-Polizeihund wird da eingesetzt, wo es für seine menschlichen Kollegen zu gefährlich ist. Dafür lernt er immer mehr dazu, und zwar im „Innovation Lab“ der NRW-Polizei in Duisburg. Außer in Brandruinen kann das zum Beispiel beim Untersuchen von mutmaßlichen Sprengsätzen sein, denn sollte da was schiefgehen, ist ein Roboter ersetzbar, ein Mensch nicht. Im Gegensatz zu den bekannten klobigen Entschärfungsrobotern, die auf Ketten wie ein kleiner Panzer fahren, kann ein „Spot“ Treppen hochgehen oder Türen öffnen, auch wenn das der Roboter aber erst mal lernen muss, denn „deutsche“ Türen mit einer Klinke statt Drehknauf kennt das US-Modell nicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Polizei-Robotern wird das Gerät nicht komplett ferngesteuert, denn dank künstlicher Intelligenz macht „Spot“ das meiste selbst.

Quelle

Rheinische Post vom 1. Mai 2023

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Anziehbarer Roboter

Roboter können nicht nur in der Industrie oder im Alltag helfen, sondern auch in der Medizin., wobei die Hyundai Motor Company den Wearable Roboter „X-ble Mex“ entwickelt hat. Der Roboter soll die Rehabilitation von querschnittsgelähmten Patienten erleichtern und die Forschung auf diesem Gebiet vorantreiben.

Der „X-ble Mex“ ist ein Roboter zum Anziehen, der bei der Rekonstruktion der unteren Muskulatur und der Wiederherstellung der Gelenkmobilität helfen soll. Der Roboter soll vor allem für querschnittsgelähmte Patienten von Vorteil, da er sie bei einer Vielzahl von Bewegungen unterstützt, etwa beim Gehen auf ebenen Flächen, beim Treppensteigen sowie beim Sitzen oder Stehen.

Quelle

https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/roboter-fuer-rehabilitation-querschnittsgelaehmter-patienten-a-cfc1f52c2c39434a11e7c254ba1b852f/ (23-04-28)

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Roboterführerschein

Der Roboterführerschein soll nach einheitlichen Qualitätskriterien vergeben werden und ist eine Qualifizierung für alle, die sich mit der Robotik beschäftigen. Dieses Angebot richtet sich an eine breite Zielgruppe, etwa Mitarbeiter in Planungs- und Engineering-Bereichen, Applikationsingenieure, Mitarbeiter von Handwerksbetrieben, Studierende und Auszubildende in technischen Fachrichtungen.

Die Lehrpläne des Roboterführerscheins sind modular aufgebaut. Am Ende der Ausbildung sollen die erworbenen Kenntnisse unter Beweis gestellt werden, beispielsweise im Rahmen des Praxistages bei einer Übungsaufgabe an einem Roboter. Ziel ist ein einheitliches, qualitativ überprüftes Schulungsniveau.

Für den Roboterführerschein hat der Deutsche Robotik Verband den TÜV SÜD als neues Verbandsmitglied und Partner gewonnen, wobei sich die Kooperation darauf bezieht, dass TÜV SÜD die sicherheitsrelevanten Inhalte für die Prüfungen beim Roboterführerschein mitbestimmt, so dass diese dem aktuellen Stand der normativen Regularien entsprechen und dass eine gleichbleibend hohe Qualität der Ausbildung gewährleistet ist.

Quelle

https://robotikverband.de/deutscher-robotik-verband-kooperiert-mit-tuev-sued-beim-roboterfuehrerschein/ (23-04-25)

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Wahrnehmung der Umgebung durch Roboter

Eine präzise Wahrnehmung der Umgebung ist notwendig, damit ein Roboter sicher und effizient navigieren kann. Ein wichtiges Anwendungsfeld sind industrielle Umgebungen, ein sehr dynamisches Umfeld, besonders wenn der Einsatzort etwa ein Warenlager ist, das nicht von Beginn an für die Automation gedacht war. An der Universität in Örebro haben wir uns in der Forschung ganz bewusst für ein „semi-kontrolliertes Umfeld“ entschieden, in dem die Fahrzeuge langsamer als etwa Autos unterwegs sind und Änderungen eingeführt werden können, die dem Roboter Teilaufgaben erleichtern können. Hier lassen sich zudem Sicherheitswesten nutzen, die die Mitarbeitenden tragen und so zuverlässig zu erkennen sind – auch im Dunkeln. Wären wir direkt in den Straßenverkehr gegangen, hätten wir in dem gegebenen Umfeld zu viele Herausforderungen auf einmal gehabt.

Quelle

https://www.tum.de/aktuelles/alle-meldungen/pressemitteilungen/details/der-robotik-einen-weiteren-sinn-hinzufuegen (23-04-21)

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Neue Steuerung bei Cobots

Bei Cobots gelten aufgrund der Zusammenarbeit mit Menschen besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit der Bewegungsabläufe: Das zentrale Sicherheitsmodul muss Daten aus zahlreichen Sensoren verarbeiten, was viele Kabelverbindungen für Sensoren und Aktoren in traditionellen Roboterarchitekturen und proprietären Lösungen erfordert. Bei einer neuen Sicherheitsarchitektur, die das Fraunhofer IWU, Synapticon und Nexcobot entwickelt haben, müssen hingegen nur Strom und Kommunikationsverbindungen zu den Antrieben des Cobots geführt werden, wobei dadurch, dass die Sicherheit der Bewegungsabläufe direkt an der Antriebsachse überwacht wird, die Reaktionszeit deutlich sinkt. Das Herzstück der Lösung ist eine dezentrale, generische Steuerungsarchitektur, die für adaptive und hochdynamische Cobots in kollaborativen Anwendungen maßgeschneidert ist. Die zentrale Sicherheitssteuerung berechnet dazu, in welchen Bewegungsbereichen oder Arbeitssituationen sich der Roboter im kollaborativen Betrieb mit reduzierter Geschwindigkeit oder mit begrenzter Leistung und Kraft bewegen muss. Das System umfasst roboterunabhängige, sichere Bewegungssteuerungen für ausfallsichere kollaborative Roboter mit Ethercat und Echtzeitberechnung kompakter dynamischer Sicherheitsbereiche. Es eignet sich somit für hocheffiziente und flexible Anwendungen in der Mensch-Roboter-Kollaboration.

Literatur

https://www.k-zeitung.de/cobots-dezentrale-steuerung-macht-sie-sicherer (23-04-19)

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EU-Projekt Sharework

Im EU-Projekt „Sharework“ entwickelte ein europäisches Konsortium aus sechs Forschungseinrichtungen, dreizehn Partnern und einer Normierungsinstanz neue Ansätze für die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter. Die verschiedenen Software- und Hardwaremodule ermöglichten insbesondere auch Schwerlastrobotern wie Industrierobotern, mit Menschen zu interagieren, ohne dass physische Schutzbarrieren wie Zäune erforderlich seien.

Ziel war es, im Sinne einer effektiveren Zusammenarbeit vorhandene Barrieren in der Mensch-Roboter-Kollaboration zu überwinden, und zwar ohne Abstriche bei der Sicherheit in Kauf nehmen zu müssen. Das IWU fokussierte sich dabei auf übergreifende Sicherheitsaspekte.

Das Ergebnis ist nun ein modulares System, das in der Lage ist, die Umgebung eines Roboters und menschliche Handlungen durch „Wissen“ und Sensoren, Vorhersagen über zukünftige Zustände, „intelligente“ Datenverarbeitung, Augmented Reality sowie Gesten- und Spracherkennungsfunktionen zu verstehen.

Die entwickelten Module wurden in der Automobil-, Bahn-, Metall- und Investitionsgüterindustrie bereits mit Erfolg erprobt. Ein Einsatz ist jedoch auch in anderen industriellen Montage- und Produktionsprozessen denkbar, um die Effizienz von Fertigungsprozessen zu verbessern.

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Kollaborative Roboter

Viele repetitive Aufgaben können von industriellen Robotern erledigt werden, um die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu entlasten und die Expertise gezielt einzusetzen. Durch die Verwendung von kollaborativen Robotern können bauliche Trennungen wie Schutzzäune vermieden und somit eine Koexistenz und Kooperation ermöglicht werden.

Die Programmierung der Roboter ist mit etwas Grundlagenwissen und Training schnell und einfach erledigt und benötigt zu meist keine Spezialistinnen bzw. Spezialisten. In Workshop können Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auch selbst ohne Programmierkenntnisse einen praxisorientierten Einstieg in das Thema erhalten.

Dabei wird zu Beginn eine Einführung in die industrielle Robotik, Bewegungsprogrammierung sowie die Anforderungen an kollaborative Robotik gegeben. Im Anschluss wird das Erlernte praktisch zunächst in der Simulation und anschließend an dem realen Roboter getestet und angewendet.

Aus der Ankündigung eines einschlägigen Workshops.