Intuitive Programmierung von Roboter-Manipulatoren (INTROP)

• Antragsteller: Professor Dr. Dominik Henrich
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250579273

Roboter, insbesondere Manipulatoren, bieten einige Vorteile, wie beispielsweise Stärke, Schnelligkeit, Ausdauer, Genauigkeit, Reproduzierbarkeit. Bislang konnten diese Vorteile für eine Vielzahl von potentiellen Anwendungen noch nicht nutzbar gemacht werden. Diese Anwendungen liegen -- neben dem klassischen Bereich der Produktion -- insbesondere in den Bereichen Dienstleistung, Unterhaltung und Haushalt. Sie zeichnen sich durch relativ wenige Wiederholungen der Aufgabenausführung und durch ein sich änderndes Arbeitsumfeld aus. Daher werden die Roboter erst dann sinnvoll nutzbar, wenn der derzeitige Aufwand zu ihrer Einrichtung deutlich gesenkt und die Ausführung durch Umweltsensoren unterstützt wird. In den Einrichtungsaufwand fließt hauptsäch-lich die zeit- und kostenintensive Programmierung des Roboters ein, welche für viele potentielle Anwendungen noch zu aufwändig ist (selbst für Experten). Außerdem ist der Programmierauf-wand bei sensorgestützten Aufgabenausführungen besonders hoch.Das Ziel des INTROP-Projekts ist die Untersuchung von neuen, intuitiven Programmierkonzepten, die es Benutzern ohne Programmierkenntnissen ermöglichen, sensorgestützte Roboter-Manipulatoren für ihre Anwendungen schnell und einfach zu programmieren. Der Benutzer nimmt dazu den Roboter intuitiv "an die Hand" und führt ihn durch die gewünschte Aufgabe. Zusätzlich kann er das Roboterwerkzeug betätigen (z.B. den Greifer öffnen oder schließen) und Umweltsen-soren (z.B. eine Kamera) auslösen. Dabei sind nicht nur einfache Aufgaben, bestehend aus einer sequentiellen Abfolge von Aktionen, sondern auch komplexe Aufgaben mit situationsbedingten Varianten und Wiederholungen der Ausführungen programmierbar. Gegenüber den bisherigen Ansätzen, wird hier der Schwerpunkt auf die intuitive Programmierung einerseits von imperativen Kontrollstrukturen (z.B. Befehle, Fallunterscheidungen, Wiederholungen) und andererseits von deklarativen Verhaltensmustern (z.B. Bewegen, Ausweichen, Suchen, Sortieren) auf Roboter-Manipulatoren gelegt. Die Programmierung erfolgt durch möglichst nur einen Aufgabendurchlauf, kann nachfolgend bei Bedarf durch den Benutzer korrigiert werden, und benötigt keine zusätzliche Hardware (z.B. VR-Brille oder -Handschuhe).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen