Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Ein neu entwickelter FEM-Algorithmus ermöglicht zudem die zukünftige
Implementierung eines echtzeitfähigen Modells für abdominale Organe.
DESIRE - Deutsche Service Robotik Initiative
Institut für Anthropomatik
(A. Hermann, A. Kasper, S. Rühl, Z. Xue)
Bereits seit November 2005 befasst sich das BMBF-Leitprojekt "DESIRE" mit der
Entwicklung einer neuen Generation von Servicerobotern. Beteiligt an diesem Projekt sind
Partner aus Industrie und Forschung unter anderem die Firmen Siemens und KUKA, das
DLR, das FZI sowie die Universitäten Karlsruhe, Bochum und Freiburg. Ziel dieses
Projekts war die Entwicklung von Servicerobotersystemen, die sich durch ihre Tauglichkeit
für Alltagsumgebungen und ihre robusten Funktionalitäten auszeichnen.
Das HIS beteiligt sich im Rahmen dieses Projekts an der semiautomatischen und intuitiv
interaktiven Objektmodellierung. In laufenden Arbeiten wurden Objektmodelle von haushaltstypischen
Objekten erstellt und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt, die insbesondere
die für eine erfolgreiche Objekterkennung, -lokalisation und -manipulation notwendigen
Merkmale von Objekten enthalten, u. a. hochauflösende Objektansichten und
hochgenaue 3D-Geometrien.
Sicheres und adaptives Greifen und Manipulieren bekannter Alltagsobjekte unterschiedlicher
Form und Größe ist das Ziel des FZI im Projekt DESIRE. Mögliche Griffe
für vorgegebene Objekte werden in der Simulation ermittelt und die berechneten stabilen
Griffe werden in einer Datenbank abgespeichert. Bei der Ausführung der Griffe wird
anhand von zu greifendem Objekt, Hindernissen und Ausführbarkeit der Operation der
jeweils beste Griff aus dieser Datenbank gewählt. Dieser Griff wird anschließend durch
die Komponenten Hand, Arm und Roboterplattform realisiert. Der Roboterarm und jeder
Finger werden dabei durch die Impedanzregelungen gesteuert. Hierdurch ist ein nachgiebiges
und robustes Greifen zwischen Handfläche und Objekt möglich. Dies garantiert einen
sicheren Griff.
Die entwickelten Funktionalitäten wurden auf der CeBIT 2009 in Hannover in einem
"Tisch Aufräumen"-Szenario einem breiten Publikum erfolgreich präsentiert. Der gezeigte
autonome Roboter mit zwei Händen und zwei Armen konnte selbständig Objekte erkennen,
lokalisieren, greifen und wegbringen.
DEXMART - Dexterous and autonomous dual-arm/hand robotic manipulation with
smart sensory-motor skills: A bridge from natural to artificial cognition
(A. Hermann, R. Jäkel, T. Kerscher, M. Lösch, S. Rühl, S. Schmidt-Rohr, Z. Xue)
Im EU-Projekt DEXMART werden Methoden und Hardware entwickelt, die es Robotern
erlauben, geschickte ein- und zweihändige Handhabungen und Objektmanipulationen
durchzuführen und aus der Beobachtung von Menschen zu erlernen. Dabei sollen insbesondere
die Unwägbarkeiten realer Anwendungen wie unsichere Sensorergebnisse in die
Lösungen mit einfließen.
Die Arbeiten am FZI haben dabei zwei Schwerpunkte: Die Beobachtung menschlicher
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