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Humanoide Roboter im Blickpunkt

Fortsetzung, Teil 3

 

 Industrielle Entwicklungen schaffen Parallelen

 

Einige Hersteller von Industrierobotern haben die DLR-Entwicklungen zum Teil in eigene MRK-Produktideen eingebracht. Der zweiarmige Montageroboter Yumi von ABB ist ein solches Beispiel. Aber diese Maschine erreicht weder die Beweglichkeit noch sonstige Funktionalitäten wie Greiffähigkeit oder sensorische Eigenschaften. Der Augsburger Roboterhersteller Kuka hat mit der MRK-Entwicklung des Roboterarms LBR iiwa bezüglich des Aufbaus zumindest optische Parallelen zur DLR-Entwicklung. Ohnehin gibt es auch engere Kooperationen zwischen den Augsburgern und den Forscherteams in Oberpfaffenhofen. Die schicken inzwischen auch Fluggeräte (Multicopter) mit integriertem Roboterarm auf Inspektions- und Wartungsflüge, und hierbei ähneln die integrierten Roboterarme eher den Augsburger Entwicklungen.

Festzuhalten ist, dass der globale Industrie-Robotermarkt in den letzten rund 30 Jahren wesentlich von japanischen und europäischen Roboterherstellern geprägt wurde. Die Entwicklung von MRK-Robotern ging jedoch wesentlich von den Europäern aus. Irgendwie haben Fanuc Robotics, Kawasaki, Yaskawa & Co. diesen Trend verpasst. Das gilt übrigens auch für die Montage-Roboterspezialisten Mitsubishi Electric und Epson.

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Beispiel aus den Anfangszeiten: Das humanoide Robotermodell Nao lernt den Griff zur Tasse und kann Monate später bereits beim Roboter-Fußball-Turnier mitspielen. Fotos: Fotolia (1), Klinker (1)

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Kotaro ist ein an der Universität Tokyo entwickelter humanoider Roboter, er wurde präsentiert in der Universität für künstlerische und industrielle Gestaltung Linz im Rahmen des Ars Electronica Festivals 2008. Bild: Manfred Werner

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Ambitionen mit »humanoiden« Ansätzen: Ein Messeexponat im Jahr 2009, durch welches die Robotik menschlich erscheinen könnte. Foto Klinker

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Mit dem Projekt SMiLE Servicerobotik werden vom DLR für Menschen mit Bewegungseinschränkungen Konzepte und Assistenz-Anwendungen entwickelt, um Menschen mit Behinderungen sowie pflegebedürftige Personen eine effektive Unterstützung im Alltag zu bieten. Die Bayerische Staatsregierung bewilligte dazu im Juli 2017 einen Förderbescheid in Höhe von 1,494 Mio. Euro. Quelle und Bild: DLR

»Humanoide Roboter« liegen im Trend

Mit der Entwicklung, der Bedeutung und den zugedachten Rollen von und für humanoide Roboter befassen sich Forscher bereits seit vielen Jahren. Während Ende der 80er Jahre zunächst die Hilfe durch Roboter in sozialen Anwendungen, insbesondere in Krankenhäusern bei der Versorgung bettlägriger Personen (Helpmate, wurde entwickelt von Joe Engelberger – ehemals CEO von Unimation Robotics) im Vordergrund stand, wurden in den 90er Jahren vor allem in Japan Robotersysteme für die Ausbildung (z. B. die Plattformen Nao und Pepper) sowie zur Unterhaltung älterer Menschen und als Spielzeuge für Kinder angeboten.

Die professionelle Fortsetzung dieser Bemühungen hat in Deutschland nach der Jahrtausendwende zwei Schwerpunkte: beim Institut Robotik und Mechatronik des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München wurden die im Artikel und darüber hinausgehende Forschungen durchgeführt. Der DFKI-Forschungsbereich in Bremen hat in einer Forschungsgemeinschaft mit dem Robotics Innovation Center der Universität Bremen ebenfalls an der Entwicklung der »humanoiden Roboterplattform« Aila gearbeitet.

Der Verband Deutscher Ingenieure (VDI) Konferenz hat sich dem Themenfeld zugewandt und im November 2017 die 2. VDI-Fachkonferenz Humanoide Roboter mit dem Schwerpunkt »Chancen und Herausforderungen« veranstaltet. Wie dazu in der Beschreibung der Veranstaltung heißt sind Roboter insbesondere in Bezug auf Wahrnehmung und »Intelligenz« noch weit vom Menschen entfernt, aber die Entwicklung von humanoiden Robotern wird mit enormem Tempo vorangetrieben. Das Themenspektrum der Konferenz reicht dabei von Design und Gestaltung über die kognitive Planung bis hin zu Anwendungsbeispielen der Roboter.

Humanoide Robotik wird zur Realität

 

Mit wachsenden Fortschritten im Bereich der künstlichen Intelligenz und der Robotik können Roboter in Zukunft eine zunehmend wichtigere Rolle sowohl in der Gesellschaft als auch in der Arbeitswelt spielen. Roboter übernehmen auch immer mehr Aufgaben in sozialen und medizinischen Bereichen bis hin bei Operationen. Bezüglich der Akzeptanz von Robotern in MRK- und sozialen Anwendungen gewinnt der äußere Aufbau eine besondere Bedeutung. In diesem Kontext bringen Roboter mit einer ähnlichen Morphologie wie der menschliche Körper entscheidende Vorteile gegenüber klassischen Ansätzen in der Industrierobotik.

Zusätzlich zur äußeren Erscheinung gewinnt die Funktionalität immer mehr Bedeutung. Künstliche Intelligenz ist hierbei nicht allein entscheidend. Vielmehr geht es darum, den »universalen« menschlichen Bewegungsapparat in einer Weise abzubilden,  dass dadurch feinfühlige und  geschickte, dynamische und stabile Roboterbewegungen möglich werden. Sowohl intelligente Sensorik als auch smarte Bewegungstechniken, vergleichbar mit den Muskeln des menschlichen Antriebs, werden in der MRK dominieren.

Nach Meinung vieler Experten erleichtert ein menschenähnlicher Roboter die Interaktion zwischen Mensch und Maschine erheblich und macht sie wesentlich intuitiver und natürlicher. Über Jahrhunderte hinweg hat der Mensch seine Umgebung an seine Bedürfnisse angepasst. Daher lassen sich humanoide Roboter einfacher in diese Umgebung integrieren, wodurch kostspielige Anpassungen entfallen. Darüber hinaus könnten Roboter, die mit der menschlichen Anatomie kompatibel sind, die Mobilität von Personen steigern und wiederherstellen, beispielsweise durch den Einsatz von Exoskeletten und Prothesen. Last not least: Die Gründer des Unternehmens Franka Emika GmbH, die den Deutschen Zukunftspreises 2017 für die Entwicklung des besonders feinfühligen Roboters Franka erhielten, waren zuvor im DLR-Institut Robotik und Mechatronik tätig. Und so schließt sich wieder ein Kreis.

 

Info-KONTAKT:

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), www.dlr.de

EOS GmbH Electro Optical Systems, www.eos.info

Kuka Roboter GmbH, www.kuka.de

Franka Emika GmbH, www.franka.de

 

Der Autor

Dipl.-Ing. Wolfgang Klinker ist freiberuflicher Journalist in Landsberg am Lech. Er ist spezialisiert auf High-Tech-Themen der Bereiche Digitalisierung und Automatisierung und war u.a. Chefredakteur der Fachzeitschrift ROBOTER. KONTAKT: WKlinker@outlook.de

Videos zum Roboter Justin ansehen:

https://www.youtube.com/watch?v=2tVilONTMfw

https://www.youtube.com/watch?v=R6pPwP3s7s4

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Die humanoide Roboter-Plattform Aila. Bildquelle: © DFKI Bremen

Die 2. VDI-Konferenz »Humanoide Roboter« beschäftigt sich mit dem Menschen nachempfundenen Robotern.

Video ansehen:

https://robotik.dfki-bremen.de/de/forschung/robotersysteme/aila.html

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