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ROBOTIK UND MECHATRONIK

Schlagwort: ‘Roboterprogrammierung’

Robot Cooking – Transferring observations into a planning language

October 18th, 2023 | by

 

 

Transferring observations into a planning language: An automated approach in the field of cooking

In the Robot Cooking project, an automated method is developed to analyze and identify motion data and convert it into a machine-readable planning language. This is done using a cooking scenario as an example in which the motion data is captured by recording the hand pose of the cook.

The recording is done using a motion capture system consisting of seven cameras and a glove with three markers on the back of the chef’s hand. The position of the markers is determined by triangulation. This provides enough information to derive the hand pose. The recording is done at 120 frames per second. Before the cooking process, all objects in the workspace are identified and their initial positions determined. Motion data is continuously recorded and converted into poses with time stamps. Additional information such as velocity, acceleration and angle in relation to the tabletop are derived from the raw data.

A initial structure of the dataset is created by finding the side actions using classification. Here, pick, move and place are identified as recurrent side actions. A separate training dataset is used to train a classifier that recognizes these actions. This enables an easier analysis of the remaining actions.

Clustering is applied to identify unknown actions. A dynamic approach allows analysis despite high variability in execution. A unique fingerprint for each action is found, based on the orientation of the back of the hand and its speed on the table plane, to assign each frame to a cluster and finally to an action.

The knowledge gained from classification and clustering is translated into a machine-readable Planning Domain Definition Language (PDDL). A schedule is created, with known actions directly assigned. Start and end positions are specified, and virtual object tracking is used to represent the progression of objects during cooking. For unknown actions, preconditions and effects are handled dynamically. The results are translated into a machine-readable PDDL. This formal representation enables efficient automatic scheduling and execution of the previously demonstrated cooking task.

Additional information is available in the video linked above, the poster and the paper.

Contact:
Markus Schmitz

 

 

Cross section group: Application Dynamics

January 13th, 2023 | by

 

The Application Dynamics team is made up of members from all IGMR research areas. This allows the skills in vibration analysis and machine dynamics to be optimally combined with the expertise and many years of experience in power transmission and robotics. This fusion of the Institute’s internal research priorities enables solutions to be found to problems that require both technical knowledge of dynamics and application-specific expertise. This cross section of knowledge is applied, for example, in the form of a needs-based investigation and exploitation of the dynamic effects of a system. The focus is on applications in robotics and gearing, but also covers all types of mechanical motion systems. The current research horizon ranges from kinematic redundancy and high-speed trajectories to the use of neural networks to extend the workspace through innovative object manipulation.

Contact: Johannes Bolk

First movement of PARAGRIP with new control unit

August 25th, 2022 | by

PARAGRIP’s control architecture has been completely redesigned in order to be fully equipped for its future tasks in multidirectional additive manufacturing (MDAM) with arc welding (WAAM). The movements of all four arms can now be planned, simulated and executed on the real robot using MoveIt in ROS2. The joint positions of the physical robot are always fed back to ROS2, allowing the integration of online planning algorithms in the future. The video shows the planning and execution of a simple test motion of the PARAGRIP.

More information about the project can be found here.

Contact: Jan Wiartalla

A multi-layered task sequencing approach

August 22nd, 2022 | by

Cobots are highly sought by manufacturing companies in contrast to fully automated production lines, as they provide the additional benefit of flexible operations. A major hurdle with current collaborative setups is tedious setup times for efficient and robust co-working as well as poor support for random interruptions.

This project focuses on enabling autonomous collaborative operations for serial manipulators where interruptions from human agents occur at random while ensuring minimal setup times. To this end, two primary aspects that impact task execution are addressed, namely execution time and co-working as enumerated below:

  1. A method is developed to minimise the total distance travelled, by following the most optimal sequence for the given task while retaining online operational capabilities
  2. A real-time replanning and co-working algorithm for randomly interruptive environments is developed and implemented to ensure continued operation even when regions of the workspace are occluded while guaranteeing safety of the human agents in the workspace. The co-working controller operates fully autonomously.

An example of the working of the deployed on a prototype platform consisting of a collaborative UR10e arm, a stereo camera for static environment mapping and a laser scanner for mapping of dynamic obstacles is shown in the video.

Contact: Daniel Gossen

music: madiRFAN – Both of Us (https://pixabay.com/music/beats-madirfan-both-of-us-14037/)

Watch the video on our Youtube channel: here.

 

Lösungen der Praktischen Übungen in Robotic Systems

March 15th, 2022 | by

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

 

 

IGMR Seminar 08.02.2021 14:30 Uhr: Dr. Stefan Kurtenbach, Trapo AG

February 3rd, 2021 | by

Wir begrüßen Dr. Stefan Kurtenbach von der Trapo AG zum IGMR Seminar. Auch diese Veranstaltung wird weiterhin virtuell durchgeführt:

Der Vortrag von Dr. Kurtenbach wird einen Eindruck der aktuellen Entwicklungen und Produkte von der Trapo AG geben.

Trapo Research and Development: Mobile Robotics

 

Montag, 08. Februar 2021 14:30 Uhr

Zoom Meeting Informationen:

https://rwth.zoom.us/j/98454895570?pwd=NkpiSWkyaTJtdWlralJrSUtnMDdDZz09

Meeting-ID: 984 5489 5570

Kenncode: 186393

 

Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.

 

Die Veranstaltungen im Wintersemester 2020/2021 werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.

 

Weitere Informationen zum Thema können den folgenden Blogeinträgen entnommen werden:

Industrieprojekt Trapo Loading System

Fahrerlose Transportsysteme

 

Ansprechpartner:

Markus Schmitz

IGMR Seminar 01. Februar 2021 14:30 Uhr: Veronika Zumpe, Kuka AG

January 27th, 2021 | by

Wir begrüßen Frau Veronika Zumpe von Kuka zum IGMR Seminar. Auch dieser Veranstaltung wird weiterhin virtuell durchgeführt:

How to design a robot. A perspective from corporate research.

For specific handling tasks, there is a need for the development of new robotic systems. It is necessary to develop and design the system with respect to the given task, environment and other constraints. The design process includes finding a suitable kinematic, developing drive concepts for the robot axes, designing the structural parts and finalizing the robot design. For applications with human robot collaboration, more aspects like lightweight design play a significant role and thus should be taken into account. This talk gives a rough overview of the design process of a robot from my corporate research perspective.

Montag, 01. Februar 2021 14:30 Uhr in Zoom

https://rwth.zoom.us/j/98454895570?pwd=NkpiSWkyaTJtdWlralJrSUtnMDdDZz09

Meeting-ID: 984 5489 5570

Kenncode: 186393

Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.

 

Die Veranstaltungen im Wintersemester 2020/2021 werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.

 

Ansprechpartner:

Markus Schmitz

Prof. Burkhard Corves

IGMR Seminar 26.01.2021: Robert Grafe, Deutsches Rettungsrobotik-Zentrum e.V.

January 22nd, 2021 | by

Unbemannte Systeme in der Gefahrenabwehr, der Aufbau des Deutsches Rettungsrobotik-Zentrums.

Dieses Video auf YouTube ansehen.
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Wir begrüßen Herrn Grafe vom DRZ zum IGMR Seminar. Auch dieser Veranstaltung wird weiterhin virtuell durchgeführt:

Unbemannte Systeme in der Gefahrenabwehr, der Aufbau des Deutsches Rettungsrobotik-Zentrums Die Nutzung unbemannter, bodengebundener Systeme bietet großes Potential, Einsatzkräfte von Hilfsorganisationen und Feuerwehren bei besonders gefährlichen oder zeitraubenden Einsätzen zu unterstützen. Auf Grund der anspruchsvollen Aufgaben und Szenarien ist der Sprung von der Forschung in die reale Nutzung jedoch bisher nur vereinzelt geglückt. Der Vortrag stellt diesen Stand von Forschung und Entwicklung dar und beschreibt den Ansatz, welcher mit der Gründung des Deutschen Rettungsrobotik-Zentrums beschritten wird, um die Realisierung von praxis-/ und produktnahen Lösungen zu fördern.

 

Dienstag, 26. Januar 2021 16:30 Uhr in Zoom

Zoom Meeting Informationen:

https://rwth.zoom.us/j/98454895570?pwd=NkpiSWkyaTJtdWlralJrSUtnMDdDZz09

Meeting-ID: 984 5489 5570

Kenncode: 186393

Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.

Die Veranstaltungen im Wintersemester 2020/2021 werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.

 

Weitere Informationen können auch dem Blog-Beitrag IGMR als Mitglied des Deutsches Rettungsrobotikzentrum e.V entnommen werden.

 

Ansprechpartner:

Markus Schmitz

Prof. Burkhard Corves

TCP and null space impedance for bypassing objects with the KUKA iiwa

December 15th, 2020 | by

In the video two different types of impedance control of the KUKA iiwa are shown: TCP and null space impedance. Furthermore, the bypassing of objects using impedance control has been implemented.

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First, the two different types of impedance control are demonstrated. Different stiffnesses can be programmed around the individual TCP axes. Two different stiffnesses within a plane are shown in the video. On the other hand, there is null space impedance. In this case, the robot maintains the pose of the TCP and the elbow can be pushed away. As shown in the video, this can be used to bypass an object while maintaining the programmed TCP path.

Project page: NextGeneration

Contacts:

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

IGMR Seminar: Mr. Ramsden – Fanuc Europe

December 11th, 2020 | by

Archivbild
Archivbild

 

Auch in diesem Jahr begrüßen wir Mr. Ramsden von Fanuc für ein IGMR Seminar. In diesem Jahr wird das Seminar leider virtuell stattfinden.

Zum dritten Mal in diesem Jahr dürfen wir Mr. Ramsden im IGMR Seminar begrüßen. Wie in jedem Jahr ist das Seminar auch als Gastvorlesung in das Modul Robotic Systems an der RWTH eingebunden. Mr. Ramsden wird in zwei Teilen wieder einen spannenden Einblick in Produkte von Fanuc bieten.

Die Veranstaltungen im Wintersemester 2020/2021 werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.

 

Seminartermine:

Montag, 14. Dezember 2020 14:30 Uhr per Zoom

Donnerstag, 17. Dezember 2020 16:30 Uhr per Zoom

 

Zoom Meeting Informationen:

https://rwth.zoom.us/j/98454895570?pwd=NkpiSWkyaTJtdWlralJrSUtnMDdDZz09

Meeting-ID: 984 5489 5570

Kenncode: 186393

Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.

 

Ansprechpartner:

Mathias Hüsing

Markus Schmitz