{"id":2,"date":"2021-12-03T12:49:32","date_gmt":"2021-12-03T11:49:32","guid":{"rendered":"http:\/\/141.24.24.29\/wordpress\/?page_id=2"},"modified":"2022-09-08T12:52:16","modified_gmt":"2022-09-08T10:52:16","slug":"home","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.sonaro-projekt.de\/","title":{"rendered":"Home"},"content":{"rendered":"\n

Zielstellung des Projekts SONARO<\/h2>\n\n\n\n
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\"SONARO-Prozesskette\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Die Entwicklung von Anwendungen f\u00fcr Industrie 4.0 aber auch \u201eSmart Health\u201c ist gepr\u00e4gt von einem zunehmenden Einsatz intelligenter interaktiver Systeme f\u00fcr die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI). So werden im Bereich \u201cSmart Health\u201d Assistenzroboter das Pflegepersonal bei typischen Pfleget\u00e4tigkeiten unterst\u00fctzen und als Assistenten mit Zureich- oder \u00dcbernahmefunktion fungieren. \u00c4hnliche, auf intelligente Handlangert\u00e4tigkeiten basierende Assistenzfunktionen werden auch in anderen T\u00e4tigkeitsbereichen, wie der industriellen Fertigung (z.B. Montage) oder im Handwerksbereich Einzug halten, wenn es gelingt, die Assistenzroboter so zu gestalten, dass Nutzer und Roboter der aktuellen Situation entsprechend kooperativ und hoch effizient Hand in Hand zusammenarbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Smarte \u00dcbergabe-\/\u00dcbernahme von Gegenst\u00e4nden bietet derzeit viel Potential f\u00fcr Methodenentwicklung in verschiedenen Teilaufgaben beginnend bei der Wahrnehmung von Personen und Objekten \u00fcber die Erkennung des Unterst\u00fctzungsbedarfs bis hin zur Planung und Ausf\u00fchrung der robotischen Greif- und \u00dcbergabebewegungen. Obwohl es im Bereich der kollaborativen Assistenzrobotik international in den letzten Jahren intensive Forschungsaktivit\u00e4ten zu Teilfragestellungen gibt, sind bislang keine Forschungsarbeiten bekannt, die das \u00dcbergabe-\/\u00dcbernahmeszenario so in seiner Ganzheit behandeln wie die SONARO Forschergruppe.<\/p>\n\n\n\n

Vor diesem Hintergrund sollen f\u00fcr die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) neuartige L\u00f6sungen zur smarten Objekt\u00fcbergabe und -\u00fcbernahme erforscht werden, die f\u00fcr die Weiterentwicklung der interaktiven Assistenzrobotik essentiell sind und deutlich \u00fcber den gegenw\u00e4rtigen Stand der Technik hinausgehen. Sie sollen es erlauben, dass Assistenzroboter bei ihrer Interaktion mit dem Menschen situativ ihre Handlungen (Bewegungspfade, Bewegungsmuster, Interaktionsgeschwindigkeit, Greifpositionen) an den Menschen und dessen aktuelle T\u00e4tigkeiten anpassen und damit sozial akzeptabel werden. Im Rahmen des angestrebten smarten \u00dcbernahme\/\u00dcbergabeszenarios bedeutet dies, dass der Assistenzroboter bei einer Objekt\u00fcbernahme die Haltepose und Greifposition der Hand des \u00dcbergebenden am Objekt erkennen und daraufhin das Objekt auf eine alternative Art und Weise sicher greifen und \u00fcbernehmen kann, ohne dabei den Menschen zu gef\u00e4hrden (z.B. Ber\u00fchren der Hand des Menschen). Im weiteren Verlauf ist das \u00fcbernommene Objekt dann sicher zu einem weiteren Akteur zu transportieren und gef\u00e4hrdungsfrei an diesen zu \u00fcbergeben. Die hierf\u00fcr erforderlichen dynamischen Prozesse erfordern eine kontaktlose \u00dcberwachung und Analyse des gemeinsamen Interaktionsraumes und der aktuellen Aktivit\u00e4t des Interaktionspartners. So bedarf es neben der Bewertung von Abst\u00e4nden, Bewegungen und Strukturen (Mensch, Roboter, \u00dcbergabeobjekt, Handposition) im Interaktionsraum bzw. am Objekt eine daraus resultierende Bewegungsplanung sowie die Echtzeit-Reaktion des Gesamtsystems mit hoher r\u00e4umlich-zeitlicher Aufl\u00f6sung bei geringer Latenz.<\/p>\n\n\n\n

Um diese Zielstellung Realit\u00e4t werden zu lassen, sind neuartige nutzerzentrierte MRK-Systeml\u00f6sungen mit hochdynamischen Kollaborationskonzepten erforderlich, bei denen die Entscheidungen des MRK-Systems dynamisch an die momentane Situation, insbesondere die aktuellen Bewegungen des Nutzers im gemeinsamen Interaktionsraum und seine Objekthaltepose angepasst werden. Der zugeh\u00f6rige Gesamtprozess der Mensch-Roboter-Objekt\u00fcbernahme und -\u00fcbergabe ist in der Abbildung dargestellt. Dieser erfordert die Erforschung von neuartigen Methoden f\u00fcr die nutzerzentrierte Interaktion auf vier zentralen Gebieten:<\/p>\n\n\n\n

  1. Wahrnehmung der Handhaltung und sichere Unterscheidung von H\u00e4nden und zu \u00fcbergebenden Objekten (Situationserkennung<\/em>)<\/li>
  2. Robuste Erkennung der zu \u00fcbernehmenden\/\u00fcbergebenden Objekte und deren Lagebestimmung (Objekterkennung und Lagebestimmung<\/em>)<\/li>
  3. Exakte Selbstlokalisation des Roboters und seiner Manipulatorik im Raum auf Basis einer exakten Umgebungsmodellierung (Raumlokalisierung)<\/em><\/li>
  4. Nutzerzentrierte Navigation und Greifbewegungssteuerung f\u00fcr die Objekt\u00fcbernahme bzw. \u00dcbergabe (Nutzerzentrierte Navigation und Zugriff)<\/em> <\/li><\/ol>\n\n\n\n
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    \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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    Gef\u00f6rdert durch den Freistaat Th\u00fcringen aus Mitteln des Europ\u00e4ischen Sozialfonds (ESF)<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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