Autonome Serviceroboter

Der Nutzen sogenannter Serviceroboter liegt im Gegensatz zu den Industrierobotern in der Verrichtungen von Dienstleistung am Menschen. Beispielsweise sollen monotone, gefährliche oder mühselige Arbeiten autonom durchgeführt werden. Dabei sind Mobilität und vollständige Autonomie eines Serviceroboters Grundvoraussetzungen.

In der Ebene sind radgetriebene Roboter am effizientesten. Für unebene Untergründe oder für den menschlichen Lebensraum mit Treppen usw. scheint jedoch die Fortbewegung auf Beinen besser geeignet zu sein. Neben sechs- und vierbeinigen Ansätzen erscheint insbesondere die zweibeinige Fortbewegung im menshlichen Lebensraum am flexibelsten, aber auch am schwierigsten zu stabilisieren.

Ziel der Forschung am Institut für Regelungstechnik ist die Entwicklung der Grundlagen für autonome Serviceroboter in menschlicher Umgebung. Im Verlauf der Forschungsarbeiten wurden rad- und beinbasierte Roboter mit einem Schwerpunkt auf den Zweibeinern und vollständig autonomer Arbeitsweise entwickelt.

Projekte

• BARt-UH, eine zweibeinige Schreitmaschine mit 19 aktiven Gelenken.
• LISA, ein Versuchsroboter zur Erforschung der Gangmustersynthese und Stabilisierung
• Hinfall- und Aufstehszenarien zweibeiniger Roboter.
• Künstlicher Gleichgewichtssinn, Fusion von Inertialmessungen mit odometrischen und optischen Daten.
• Optische Umgebungssensoren zur Hindernisumgehung und Selbstlokalisation.
• SNOWBALL, eine sechsbeinige Schreitmaschine mit einfacher Struktur. SNOWBALL dient hauptsächlich der Lehre, da Studierende innerhalb von Projektarbeiten eigene Hard- und Softwareerweiterungen implementieren.

Forschungsgebiete

• Entwicklung vollständig autonomer Roboter.
• Intelligente Bahnplanung für den menschlichen Lebensraum bestehend aus Ebenen mit unterschiedlichen Steigungen, Hindernissen und Treppen.
• Navigation in unbekannter Umgebung.
• Optische Sensoren für die Erkennung von Hindernissen und Strukturen sowie für die Bestimmung der eigenen Position.
• Künstlicher Gleichgewichtssinn.
• Nichtlineare adaptive und prädiktive Regelung.
• Regelungskonzepte für elastische Strukturen.
• Parallelkinematische Strukturen.
• Kommunikation und Kooperation mehrerer Roboter.