Mobile Manipulation

Ausgangssituation

Durch den zunehmenden Einsatz von Servicerobotersystemen – sowohl im industriellen Umfeld als auch im alltäglichen Leben – wachsen die Aufgaben und somit die Anforderungen an solche Systeme. In der Intralogistik oder der Montage, aber auch bei Hol-und Bringdiensten im Haushalt ist es unerlässlich, komplexe Bewegungsabläufe sicher und robust durchführen zu können. Im Gegensatz zu Industrierobotern mit fest installierten Schutzeinrichtungen ist die Umgebung eines Serviceroboters deutlich komplexer. Die Gefährdung des Menschen und der Umgebung muss stets ausgeschlossen sein. So sind insbesondere bewegliche und unbekannte Objekte bei der Bewegungsplanung und -ausführung zu berücksichtigen. Auf Veränderungen der Umgebung muss das Robotersystem zudem angemessen und vor allem schnell reagieren können. Weitere Herausforderungen ergeben sich aus der Kombination mobiler Plattformen mit verschiedenen Manipulatoren, insbesondere bei der Synchronisierung und Koordination überlagerter Bewegungen.


Kompetenzen und Projektbeispiele

Das Fraunhofer IPA hat langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Manipulation mit mobilen Servicerobotern. Dafür steht eine flexible Softwareumgebung zur Verfügung, die grundlegende Algorithmen für kinematische Berechnungen und verschiedene Komponenten zur kollisionsfreien Manipulation vereint. Darüber hinaus sind intelligente regelungsbasierte Verfahren zur synchronisierten und koordinierten Bewegung mehrerer Aktoren in die Steuerungssoftware integriert.

In vergangenen Projekten (z. B. R3-COP) wurden verschiedene Komponenten entwickelt, die das autonome Abräumen eines Tisches ermöglichen. In dem Projekt InterAID wurde ein mobiler Roboter dazu verwendet, im Rahmen der Qualitätskontrolle von Waschmaschinen diese kollisionsfrei zu bedienen. Diese Komponenten wurden in einem weiteren Projekt zu einem flexiblen System für automatisierte Belastungstests von Spülmaschinen erweitert.


Leistungsangebot

Als Ihr Partner unterstützt Sie das Fraunhofer IPA in allen Entwicklungsphasen Ihrer Serviceroboteranwendung:

  • Beratung bei der Konzeption mobiler Serviceroboter, insbesondere bei der Auswahl der Hardware
  • Implementierung der Steuerungssoftware für Ihr Robotersystem, Integration von Einzelmodulen in bestehende Steuerungen sowie individuelle Entwicklung neuer Komponenten für Ihre Steuerung
  • Beratung, Konzeption und Realisierung komplexer Manipulationsaufgaben und Anwendungsszenarien

 

Amadeus – Mobiles Robotersystem für die Intralogistik

Durch die Kombination eines FTS mit einem Roboterarm wurde ein komplett neuer Lösungsansatz für die innerbetriebliche Materialhandhabung und den Materialtransport entwickelt.

 

ECHORD-InterAID: Interactive Mobile Manipulators for Advanced Industrial Diagnostics

In diesem Projekt wurde ein mobiler Roboter für Mess- und Kontrollaufgaben im industriellen Umfeld entwickelt.

 

RoSta: Robot Standards and Reference Architectures

Ziel der internationalen Gemeinschaftsinitiative RoSta war, Standards in wichtigen Schlüsselbereichen der Servicerobotik und allen voran der mobilen Manipulation proaktiv festzulegen und zu definieren.      

 

SRS: Häusliche Unterstützung mittels teilautonomer Serviceroboter

Ziel des SRS-Projekts ist die Entwicklung und Erprobung eines teleoperierten, teilautonomen Serviceroboters, der in der Lage ist, ältere Personen im häuslichen Umfeld zu unterstützen.

 

BakeR – Baukastensystem für kosteneffiziente, modulare Reinigungsroboter

Im Projekt »Baker« werden Serviceroboter-Technologien für Reinigungsroboter weiterentwickelt, um einen Beitrag zu deren Marktreife zu leisten.

Care-O-bot 3: Kollisionsfreie Manipulation

Care-O-bot 3: Mobile Manipulation

»Twist Control« mit Care-O-bot 4

»Twist Control« mit SCHUNK LWA 4D