Sichere Mensch-Roboter-Interaktion

Kurzbeschreibung des Projekts

Am IOSB wird vorwiegend die Überwachung der Umgebung des Roboters erforscht. Diese Aufgabe umfasst sowohl die Überwachung des Nahbereichs, um plötzlich auftretende Gefahren zu erkennen, die sich in geringer Entfernung zum Roboter befinden, als auch die weiträumige Überwachung, bei der ein größerer Zeithorizont und größerer Entfernungsbereich betrachtet wird, in dem Gefahren erkannt und vorhergesagt werden sollen. Insbesondere ist die Erkennung stehender und bewegter Hindernisse in unstrukturierten Umgebungen für die Bahnplanung des Roboters von Interesse. Um größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, wird in dem Überwachungskonzept die Information von verschiedenartigen Sensoren fusioniert. Dabei kommen sowohl auf dem mobilen Roboter montierte als auch fest im Raum installierte Sensoren zum Einsatz.

Projektziele

Das Ziel des EU-Projekts SAPHARI ist die sichere Zusammenarbeit von Menschen und Robotern. Alle wesentlichen Aspekte einer sicheren und intuitiven physischen Interaktion von Menschen mit komplexen humanoiden Robotersystemen werden behandelt. Hierfür werden Schlüsselkomponenten zur Wahrnehmung und Kognition entwickelt und validiert, mit denen Roboter menschliche Bewegungen in einer schwach strukturierten, dynamischen Umgebung in Echtzeit verfolgen, verstehen und vorhersagen können. Sicherheitsfragestellungen werden mit Hilfe von biomechanischen Analysen, eines menschenfreundlichen Hardwareentwurfs und  der Regelung der bei einem physischen Kontakt entstehenden Kräfte behandelt.

Die entwickelten Methoden werden in drei Anwendungsfällen demonstriert. In zwei industriellen Anwendungsbeispielen wird ein mobiler Roboter mit Manipulator in einem gemeinsamen Arbeitsraum mit Menschen und weiteren Robotern seine Fertigungsaufgaben ausführen. Zusätzlich wird der Roboter in direktem physischen Kontakt mit einem Menschen zusammenarbeiten. In einer Krankenhausanwendung wird ein Roboter bei Operationen assistieren.

 

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Video veröffentlicht am 24.02.2016

Im industriellen Umfeld lassen sich zukünftige anspruchsvolle Aufgabenstellungen effizient bewältigen, wenn sie durch die Zusammenarbeit von Mensch-Roboter-Teams gelöst werden. Voraussetzung dafür ist, dass der Roboter den Menschen wahrnehmen und auf seine Handlungen reagieren muss. Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) entwickelte für eine solch enge Mensch-Roboter-Kooperation ein Verfahren:

 

Abteilung MRD des Fraunhofer IOSB

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Weitere Informationen

Projektlaufzeit: 01.11.2011 - 31.10.2015

Gefördert durch die Europäische Union (7th Framework Programme, Förderkennzeichen ICT-287513)