Teil 5/10
In unserem Forschungsprojekt HIRAC, an welchem wir gemeinsam mit der Hochschule Offenburg arbeiten, soll ganzkörpergelähmten Personen geholfen werden, alltägliche Aufgaben mit Hilfe von Roboterarmen selbstständig erledigen zu können. Neben der Bildverarbeitung und der Objekterkennung, müssen die Gegenstände im Raum lokalisiert und die Roboterbewegungen definiert werden.
Durch die Bildverarbeitung und die Objekterkennung werden die unterschiedlichen Objekte im Raum in Kategorien eingeteilt. Diese Kategorien geben vor, welche Aktionen mit den Gegenständen ausgeführt werden können. Um die Gegenstände richtig greifen zu können, muss das Objekt im Raum jedoch zuerst lokalisiert werden.
Um die Objekte fehlerfrei lokalisieren zu können, wird ein 3D-Modell der Umgebung mit einem CAD-Programm erstellt. Durch die anschließende Lokalisierung wird die Entfernung zu den Objekten im Raum bestimmt. Mit einer Flächenerkennung können zusätzlich Oberflächen erkannt werden, die zum Ablegen von Objekten genutzt werden können.
Um das gewünschte Objekt greifen zu können, benötigt der Roboterarm verschiedene Sensoren. Beispielsweise wird durch Drucksensoren die Kraft beim Heben von Gegenständen gemessen und Bewegungssensoren achten bei Greifbewegungen auf die Umgebung. Nun ist der Roboter in der Lage, verschiedene Objekte task-spezifisch zu greifen.
Das allgemeine Greifen von Robotern ist gut erforscht und in der Industrie im Einsatz.
Beim task-spezifischen Greifen, muss der Greifvorgang jedoch auf die nachfolgende Aufgabe abgestimmt sein. So darf beispielsweise eine Wasserflasche nur an bestimmten Stellen gegriffen werden, damit das anschließende Einschenken in ein Wasserglas möglich ist.
Je nach Objekt und Aufgabe werden nacheinander verschiedene Bewegungen ausgeführt.
Um das fehlerfrei zu ermöglichen, müssen für jedes Objekt verschiedene Handlungsmöglichkeiten definiert werden und der Roboter muss ausreichend trainiert werden.
kununu