Kategorien
Seiten
-
-

ROBOTIK UND MECHATRONIK

Kategorie: ‘Allgemein’

Das Service-Center for Advanced Robotics am IGMR ist dein Wegbereiter für innovative Automatisierungsprojekte!

18. Dezember 2023 | von

Unsere Expertise erstreckt sich über die nahtlose Integration von Robotern in Prüfstände, die Optimierung von Showcases mit vorhandenen Robotern und die Anpassung von Messungen und Sensorik für eine automatisierte Lösung durch Roboter.

In einem breiten Spektrum von Forschungsprojekten spielen Roboter eine zunehmend wichtige Rolle. Doch oft fehlt es an Fachwissen und Zeit, um sie effektiv und benutzerfreundlich einzusetzen – und genau hier setzen wir an!

Unsere Dienstleistungen umfassen:
– Die Integration von Robotern in Ihre Prüfstände
– Die Weiterverwendung vorhandener Roboter für Showcases
– Die Anpassung von Messungen und Sensorik durch Robotertechnologie
– Fehlerbehebung bei Robotern
– Planung und Umsetzung von Forschungsprojekten mit Robotereinsatz
– Ideen und Unterstützung für die Automatisierung in verschiedenen Fachgebieten

Als Ansprechpartner für die Durchführung und Planung von Automatisierungsaufträgen und für fachliche Beratung steht Ihnen Herr Dr.-Ing. Markus Schmitz zur Verfügung. Angebotsanfragen richten Sie bitte an scoar@igmr.rwth-aachen.de.

Robot Cooking – Überführung von Beobachtungen in eine Planungssprache

18. Oktober 2023 | von

 

 

Überführung von Beobachtungen in eine Planungssprache: Ein automatisierter Ansatz im Bereich des Kochen

Im Robot Cooking Projekt wird eine automatisierte Methode entwickelt, um Bewegungsdaten zu analysieren, identifizieren und in eine maschinenlesbare Planungssprache zu überführen. Dies geschieht am Beispiel eines Kochszenarios, indem die Bewegungsdaten durch die Aufzeichnung der Handpose des Kochs erfasst werden.

Die Aufzeichnung erfolgt mit einem Motion-Capture-System, bestehend aus sieben Kameras und einem Handschuh mit drei Markern auf dem Handrücken des Kochs. Die Position der Marker wird durch Triangulation bestimmt. Dies liefert genügend Informationen, um die Handpose abzuleiten. Die Aufnahme erfolgt mit 120 Bildern pro Sekunde. Vor dem Kochvorgang werden alle Objekte im Arbeitsraum identifiziert und ihre Ausgangspositionen bestimmt. Die Bewegungsdaten werden kontinuierlich aufgezeichnet und in Posen mit Zeitstempeln umgewandelt. Zusätzliche Informationen wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Winkel in Bezug auf die Tischplatte werden aus den Rohdaten abgeleitet.

Eine erste Strukturierung des Datensatzes erfolgt durch die Identifizierung der Nebenhandlungen mittels Klassifikation. Hierbei werden Greifen, Bewegen und Ablegen als wiederkehrende Handlungen erkannt. Ein eigener Trainingsdatensatz wird verwendet, um einen Klassifikator zu trainieren, der diese Handlungen erkennt. Dies ermöglicht eine einfachere Analyse der verbleibenden Aktionen.

Das Clustering wird angewendet, um unbekannte Aktionen zu identifizieren. Ein dynamischer Ansatz ermöglicht die Analyse trotz hoher Variabilität in der Ausführung. Ein eindeutiger Fingerabdruck für jede Handlung wird gefunden, basierend auf der Ausrichtung des Handrückens und seiner Geschwindigkeit auf der Tischebene, um jedes Einzelbild einem Cluster und schließlich einer Aktionen zuzuordnen.

Die gewonnenen Erkenntnisse aus Klassifikation und Clustering werden in eine maschinenlesbare Planning Domain Definition Language (PDDL) übersetzt. Ein Zeitplan wird erstellt, wobei bekannte Aktionen direkt zugeordnet werden. Start- und Endpositionen werden festgelegt, und virtuelle Objektverfolgung wird verwendet, um den Verlauf von Objekten während des Kochens darzustellen. Für unbekannte Aktionen werden Vorbedingungen und Auswirkungen dynamisch gehandhabt. Die Ergebnisse werden in eine maschinenlesbare PDDL übersetzt. Diese formale Darstellung ermöglicht die effiziente automatische Planung und Ausführung der zuvor demonstrierten Kochaufgabe.

Zusätzliche Informationen sind im oben verlinkten Video, dem Poster und dem Paper verfügbar.

Ansprechpartner:
Markus Schmitz

 

 

Situativ-adaptive Bewegungsprädiktion für Feuerwehrtrupps im Innenangriff

06. Juli 2023 | von

Wir haben unseren Beitrag „Situational Adaptive Motion Prediction for Firefighting Squads in Indoor Search and Rescue“ auf der ICRA im Workshop Long-Term Human Motion Prediction vorgestellt.

Die Brandbekämpfung ist eine komplexe, aber wenig automatisierte Aufgabe. Um die ergonomischen und sicherheitsrelevanten Risiken für die Feuerwehrleute zu minimieren, könnten Roboter in einem kollaborativen Ansatz eingesetzt werden. Um Mensch-Roboter-Teams bei der Brandbekämpfung zu ermöglichen, fehlen noch wichtige Grundlagen. Unter anderem muss der Roboter die menschliche Bewegung vorhersagen, da Verdeckungen allgegenwärtig sind. In dieser Arbeit schlagen wir eine neuartige Methode zur Bewegungsvorhersage für Feuerwehrtrupps im Innenangriff vor. Die Pfade der Trupps werden mit einem optimalen graphenbasierten Planungsansatz generiert, der die Taktik der Feuerwehrleute darstellt. Die Pfade werden pro Raum generiert, was eine dynamische lokale Anpassung der Pfade ohne globale Neuplanung ermöglicht. Die Bewegung einzelner Agenten wird mit einer Modifikation des Headed Social Force Models simuliert. Wir bewerten die Machbarkeit der Pipeline mit einem neuartigen Datensatz, der aus echtem Filmmaterial generiert wurde, und zeigen die rechnerische Effizienz.

Ansprechpartner: Elodie Hüsing

Entwicklungen mit der Trapo GmbH

02. Juni 2023 | von

Das IGMR – RWTH Aachen unterstützt die Trapo GmbH bei der Weiterentwicklung und Integration von Trajektorieplanung- und Trajektorieausführungsalgorithmen für den neuen Trapo Loading System Roboter. Im Vergleich zum alten TLS, wird die Navigation vom neunen TLS mit dem MoveBase Framework des Robot Operating Systems (ROS) realisiert. Zu diesem Zweck haben wir zusammen mit der Trapo GmbH eine Sonderkonfiguration für eine autoähnliche Kinematik (car-like structure) für den lokalen Planner von MoveBase erstellt. Der neue TLS wurde zuletzt auf der LogiMat Messe vorgestellt.

Ansprechpartner:
Daniel Gossen

 

Projektstart IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem Arbeitsmarkt

28. April 2023 | von

Im April wurde das innovative Projekt „IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem ersten Arbeitsmarkt“ gestartet, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Inklusion und Integration von schwerbehinderten Menschen auf dem ersten Arbeitsmarkt durch kollaborative Robotik zu befähigen. Die Verwendung von Cobots ermöglicht es, neue Arbeitsplätze und -formen zu schaffen, die auf die individuellen Bedürfnisse schwerbehinderter Menschen zugeschnitten sind. Diese neuen Arbeitsformen werden nicht am Rande, sondern im Zentrum der Digitalisierung und der Industrie 4.0 etabliert.

In einer sich schnell verändernden Welt ist es wichtig, dass wir uns auf die Bedürfnisse aller Menschen konzentrieren und sicherstellen, dass alle in der Lage sind, ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Das Projekt „IIDEA“ ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer inklusiven und integrativen Gesellschaft und Wirtschaft.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf unserer Website. Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie sich gerne an die folgende E-Mail-Adresse wenden: iidea@igmr.rwth-aachen.de.

Ansprechpartner:
Prof. Mathias Hüsing
Carlo Weidemann
Sophie-Charlotte Keunecke
Elodie Hüsing
Christina Jansen

 

Automatische Formerkennung über Laserscanner und Trajektorienplanung für die Beschichtung

20. September 2022 | von

Im Rahmen dieses Projekts werden die Formen erkannt und ihre Kanten durch einen Laserscanner realisiert, der am Endeffektor des Roboters montiert ist. Die gesammelten Daten werden synchronisiert und gefiltert, und es wird eine geeignete Trajektorie für die Beschichtung der Innenfläche der Formulare erstellt. Mehrere Variablen, wie z.B. die Geschwindigkeit der Düse, Abstände und Lücken, die Größe der Düse und der Outlier für eine homogene Beschichtung können während der Trajektorienplanung ausgewählt werden.

Motivation

Das Projekt wurde mit der Motivation gestartet, die Flexibilität beim Scannen und Beschichten verschiedener Formen zu erhöhen.

Vorgehen

Im Rahmen dieses Projekts ist die Synchronisation zwischen drei Systemen erforderlich

Die Sensorsoftware, die für die Erfassung der Daten verantwortlich ist (synchronisiert mit der Bewegung des Roboters).

Das Programm, das für die Nachbearbeitung der Daten und die Berechnung der Trajektorien für den Roboter zuständig ist.

Das Steuersystem des Roboters, das die Informationen über die Flugbahn erhält und sie sofort ausführt.

Partner

International Partners in Glass Research (IPGR) e.V.

Ansprechpartner: Markus Schmitz

Sieh dir das Video auf unserem Youtube Kanal an: Hier.

Musik: Corbyn Kites – Blurry Vision

 

Das IGMR besucht die Automatica in München

27. Juli 2022 | von

Auch das IGMR hat nach langer, unfreiwilliger Pause erstmals wieder die Automatica in München vor Ort besuchen können. Gemeinsam haben Jan Wiartalla, Amir Shahidi und Sophie Charlotte Keunecke diverse Innovationen und Präsentationen erkundet und viele interessante Gespräche geführt. Zudem stellten einige Abschlussarbeiter der RWTH und des IGMRs ihre ausgesprochen interessanten Projekte auf der Automatica vor und boten einen exklusiven Blick noch über die ausgestellten Möglichkeiten hinaus.

Am letzten Messetag, dem 24.06.2022, hat Sophie Charlotte Keunecke das IGMR bei einer Diskussionsrunde zum Thema „Automation und Robotik: Was treibt die neue Generation?“ auf dem Automatica Forum vertreten. Den geasmten Beitrag findet ihr hier auf dem Youtube-Kanal von der Automatica.

Ansprechpartner:

Sophie Charlotte Keunecke
Jan Wiartalla

Umgestaltung von Arbeitsplätzen mittels MRK bei Ford

27. April 2022 | von

Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter

Seit April 2021 arbeitet bei Ford leistungsgewandelte Mitarbeitende erfolgreich mit einem kollaborativen Roboter in der Linienproduktion zusammen. Der Roboter übernimmt das belastende Einpressen der VCT-Magnetspulen in den Motordeckel und der Mitarbeitende verschraubt die Spulen. Dabei arbeiten Mensch und Roboter zeitgleich im selben Arbeitsraum. Die wichtigsten Erkenntnisse und Ergebnisse des Projekts sind im Strategiepapier zusammengefasst.

Weitere Informationen zu dem Projekt findet ihr hier.

Ansprechpartner:

Carlo Weidemann

Wie Baustellenroboter eine Wand bearbeiten

22. März 2022 | von

 

Der eigens entwickelte Roboter verfügt über 7 Freiheitsgrade, die ausschließlich über Drehgelenke realisiert werden. Durch die Redundanz kann der Roboter auch in verwinkelten Situationen wie Fluren oder Nischen seine volle Leistung entfalten. Im Video ist auf der linken Seite eine vertikale Trajektorie zu sehen, in der der Roboter vom Boden bis in eine Höhe von 2,50m eine Wand bearbeitet. Das Video auf der rechten Seite zeigt das horizontale Abzeilen einer Wand unmittelbar vor dem Roboter.

Weitere Informationen zu diesem Projekt findet ihr auf der IGMR Website.

Ansprechpartner:

Prof. Mathias Hüsing

Lösungen der Praktischen Übungen in Robotic Systems

15. März 2022 | von

Auch in diesem Jahr haben uns wieder kreative Lösungen für Problemstellungen aus dem Modul Robotic Systems erreicht. Die Studierenden konnten erste Erfahrungen bei der Programmierung eines Fanuc Roboters in Roboguide sammeln. Eine Umfangreiche Programmieraufgabe galt es weiterhin an der Fanuc Education Cell zu lösen. Auf Grund der Einschränkungen der Präsenzveranstaltungen mussten alle Lösungen virtuell in Roboguide gelöst werden. Im nächsten Winter wird dann wieder am realen Roboter erprobt.

 

Ansprechpartner:

Mathias Hüsing

Markus Schmitz

Daniel Gossen