Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

visIT Mobile Robotersysteme

Das Themenheft des Fraunhofer IOSB

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Immer wieder sind Arbeiten an Orten auszuführen, die für den Menschen kaum erreichbar sind oder gar seine Gesundheit bedrohen, zum Beispiel auf dem Meeresgrund oder auf chemisch oder radioaktiv kontaminierten Arealen. Solche menschenfeindlichen Umgebungen sind ein naheliegender Anwendungsfall für mobile autonome Roboter.


In den vergangenen Jahren gab es – getrieben insbesondere durch industrielle Anwendungsszenarien – erhebliche Innovationsschübe auf dem Gebiet der Robotertechnologie: von flexibel einsetzbaren mehrarmigen Manipulatorsystemen über (teil-)autonome mobile Robotersysteme bis hin zu kooperativ mit dem Menschen agierenden Robotern. Die sich ergebenden Möglichkeiten zum Einsatz von Robotern in menschenfeindlichen Umgebungen sind derzeit nicht ansatzweise ausgeschöpft.


Ein wesentlicher Schlüssel zum Erfolg besteht darin, die notwendigen Fähigkeiten zur Analyse der Umwelt und zur darauf basierenden, gezielten Steuerung der Systeme auf den Roboter selbst zu übertragen. Während Maschinen beim Einsatz in menschenfeindlichen Umgebungen heute noch in vielen Fällen von Menschen ferngesteuert werden, ist die vorliegende visIT-Ausgabe dem Autonomie-Ansatz gewidmet: Roboter sollen Aktionen auf der Basis einer automatisierten, sensorbasierten Umweltanalyse selbstständig planen und durchführen.


In ihrem Gastbeitrag analysieren der Geschäftsführer und der Präsident der Initiative SPRINT Robotics, Rudolf Essel und Dr. Ekkehard Zwicker, die industrielle Bedeutung autonomer Roboter. Es folgen die Berichte von Dr. Janko Petereit, Dr. Gunnar Brink und Tobias Höfler sowie Helge Renkewitz über unsere Forschungsarbeiten zu land- und seegestützten autonomen Robotersystemen. Gerade im Bereich der Unterwasserrobotik konnte das Fraunhofer IOSB in jüngster Zeit international stark beachtete Erfolge verzeichnen.

Ein aktuell im Brennpunkt stehendes Thema ist das Maschinelle Lernen. Es wird zwar noch nicht zur Verhaltenssteuerung autonomer Roboter eingesetzt – in Teilbereichen wie der Umgebungsanalyse bestimmt es aber schon heute den Stand der Technik, wie Arne Schumann und Lars Sommer deutlich machen. Um auch zukünftig im internationalen Wettbewerb führend zu sein, benötigt Deutschland im Bereich Maschinelles Lernen geeignet ausgebildete Fachkräfte. Diesem Thema ist der abschließende Beitrag von Dr. Christian Walther und Prof. Dr. Andreas Wenzel gewidmet.

 

Inhalt

Robotik für Inspektion und Instandhaltung
Ekkehard Zwicker, Rudolf Essel

 

Autonome Baumaschinen
Janko Petereit

 

Unbemannte Expedition in die Dunkelheit der Tiefsee
Gunnar Brink, Tobias Höfler

 

DEDAVE – Das autonome Hightech-Unterwasserfahrzeug aus Thüringen
Helge Renkewitz

 

Suche nach salienten Inhalten in Bild- und Videodaten aus der Tiefsee
Arne Schumann, Lars Sommer

 

TransML – Transfer von Methoden des Maschinellen Lernens in Weiterbildung und Forschung
Christian Walther, Andreas Wenzel