Kategorien
Seiten
-
-

ROBOTIK UND MECHATRONIK

Schlagwort: ‘MRK’

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

 

 

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
Nils Mandischer
Christina Jansen

 

Ergebnisse des Projekts Next Generation

21. Juli 2022 | von
Watch this video on YouTube.
Der an dieser Stelle eingebundene Inhalt führt Sie auf Seiten, die von der von Google betriebenen Seite YouTube - YouTube, LLC, 901 Cherry Ave., San Bruno, CA 94066, USA - zur Verfügung gestellt werden. Mit dem Aufruf des Inhalts kann YouTube Ihre IP-Adresse und die Sprache des Systems, sowie verschiedene browserspezifische Angaben ermitteln. Wenn Sie in Ihrem YouTube-Account eingeloggt sind, ermöglichen Sie YouTube, Ihr Surfverhalten direkt Ihrem persönlichen Profil zuzuordnen. Dies können Sie verhindern, indem Sie sich aus Ihrem YouTube-Account ausloggen. YouTube verwendet Cookies und Tracking-Tools. Die Datenverarbeitungsvorgänge sowie die Zwecke der Verarbeitung können direkt bei YouTube erfragt und eingesehen werden.

Zum Abschluss des Projekts Next Generation wurden die Perspektiven aller Beteiligten eingeholt. Dabei stehen wie immer die Menschen im Mittelpunkt. Das Projekt zeigt mit dem inklusiven Arbeitsplatz und dem kollaborativen Roboter neue Perspektiven für die Beschäftigung von Menschen mit einer Schermehrfachbehinderung auf. MRK ist ein Enabler für Inklusion auf dem ersten Arbeitsmarkt! Wir freuen uns über die großartigen Projektergebnisse und das sehr gelungene Video, das diese widerspiegelt.

Weitere Informationen zum Projekt findet ihr hier.

Ansprechpartner:

Carlo Weidemann
Elodie Hüsing
Mathias Hüsing

Projekt Next Generation belegt den 3. Platz beim Digital-Preis

24. Juni 2022 | von

Am Dienstag, den 03.05.2022, haben wir im Futurium in Berlin zusammen mit den Projektpartnern der Caritas Wertarbeit Köln e.V. und der Fachhochschule des Mittelstands den 3. Platz des Digital-Preises und das Preisgeld von 2.000 Euro für das Projekt Next Generation entgegengenommen. Der Digital-Preis wird nach 2019 zum zweiten Mal verliehen. Unter dem Motto „Digital inklusiv“ setzt der CBP einen Impuls sowohl in der Behindertenhilfe und Psychiatrie als auch in Politik, Forschung und Wirtschaft, um den Einsatz von digitalen Technologien für Menschen mit Behinderung und Menschen mit psychischen Erkrankungen selbstverständlich werden zu lassen. Zum Ende des Projekts freuen wir uns sehr über diese Auszeichnung und bedanken uns bei allen Beteiligten und Förderern des Projekts. Next Generation wird von der Stiftung Wohlfahrtspflege NRW, dem Landschaftsverband Rheinland und dem Caritasverband der Stadt Köln e.V. gefördert.

Ansprechpartner:

Mathias Hüsing

Carlo Weidemann

Elodie Hüsing

 

Watch this video on YouTube.
Der an dieser Stelle eingebundene Inhalt führt Sie auf Seiten, die von der von Google betriebenen Seite YouTube - YouTube, LLC, 901 Cherry Ave., San Bruno, CA 94066, USA - zur Verfügung gestellt werden. Mit dem Aufruf des Inhalts kann YouTube Ihre IP-Adresse und die Sprache des Systems, sowie verschiedene browserspezifische Angaben ermitteln. Wenn Sie in Ihrem YouTube-Account eingeloggt sind, ermöglichen Sie YouTube, Ihr Surfverhalten direkt Ihrem persönlichen Profil zuzuordnen. Dies können Sie verhindern, indem Sie sich aus Ihrem YouTube-Account ausloggen. YouTube verwendet Cookies und Tracking-Tools. Die Datenverarbeitungsvorgänge sowie die Zwecke der Verarbeitung können direkt bei YouTube erfragt und eingesehen werden.

KI-Aufgabenplanung in einem Büroszenario mit mobilen Manipulatoren

20. Mai 2022 | von

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

Entwicklung neuer Handgelenke für den Paragrip

08. April 2022 | von

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt des IGMR mit dem ISF der RWTH Aachen wird an der Multidirektionalen Additiven Fertigung (MDAM) metallischer Bauteile geforscht. Um den mehrarmigen Paragrip-Roboter für diesen Einsatzzweck zu optimieren hat der Student Raphael Hoffmann im Rahmen seiner Bachelorarbeit ein innovatives Konzept neuer Handgelenke erarbeitet. Dieses ermöglicht es, den Schweißstrom ohne ein sonst zusätzlich benötigtes Massekabel direkt über die Handgelenke zu leiten. Darüber hinaus ermöglichen sie ein formschlüssiges Greifen des Druckbettes mit Selbstzentrierung zum Minimieren von Positionierungsungenauigkeiten.

Weitere Informationen zu dem Projekt könnt ihr hier nachlesen.

Das Video dazu findet ihr auf unserem YouTube Kanal: https://youtu.be/VdT1rjYG4D0

Ansprechpartner:

Jan Wiartalla

Teilnahme am A+A Kongress in Düsseldorf

03. Dezember 2021 | von

Vortrag A+A Kongress

Präsentation des Next Generation Arbeitsplatzes und Vortrag zum Thema „MRK als Assistenzmedium für inklusive Arbeitsplätze

Auf dem A+A Kongress in Düsseldorf haben wir gemeinsam mit der Caritas Wertarbeit Köln das Next Generation Projekt präsentiert. Der Kongress wird von vielen Interessierten und Experten aus dem Themenfeld „Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit“ besucht und regt mit vielen spannenden Vorträgen über aktuelle Themen aus diesen Bereichen den Austausch an. An beiden Tagen gab es viele Gespräche mit interessierten Teilnehmern des A+A Kongresses. Zusätzlich hat Carlo Weidemann am letzten Tag einen Vortrag zum Thema „Mensch-Roboter-Kollaboration als Assistenzmedium für inklusive Arbeitsplätze“ gehalten. Inhalte dieses Vortrags sind neben der Darlegung der Motivation für die Gestaltung inklusionswirksamer Arbeitsplätze die inklusionsfördernden Projekte, die vom IGMR begleitet und mitgestaltet werden. Dies sind das Next Generation Projekt und das Projekt mit Ford zur Umgestaltung eines Arbeitsplatzes für leistungsgewandelte Mitarbeiter. Weitere Infos zu diesen Projekten gibt es unter den weiterfolgenden Links. Hier geht es zur Aufzeichnung des Vortrags: (Zeitstempel: 1:07:45).

 

Ansprechpartner

Prof. Hüsing

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

Kollaborierender Roboter bei Ford schafft Jobs für leistungsgewandelte Beschäftige

16. August 2021 | von

Mitarbeiter und kollaborierende Roboter in der Produktion bei Ford

 

 

AACHEN, 16. August 2021 – Ford hat die Einrichtung eines einzigartigen kollaborierenden Roboters erfolgreich abgeschlossen. Nach rund einem Jahr Forschung, Entwicklung, Mitarbeiterschulung und Trockenläufen arbeitet der so genannte Kobot, ein Wortspiel aus kollaborierend (zusammenarbeitend) und Roboter, nun taktgebunden im Linienfluss im Kölner Motorenwerk des Automobilherstellers. Dort setzt er gemeinsam mit seinem menschlichen Partner VCT-Magnetspulen in einen Öler ein, nimmt die Magnetspulen anschließend auf und presst sie in den Stirndeckel des Motorblocks. Diese Arbeit erfordert große Eindruckkräfte, die selbst für gesunde Arbeitende auf Dauer belastend sein können, und die nun der Kobot für den Menschen übernimmt. Bei den menschlichen Partnern handelt es sich um Beschäftigte mit Schulter- und Handgelenkproblemen. So konnte ein Arbeitsplatz für zwei Beschäftigte mit Schwerbehinderung geschaffen werden.

 

Ford, die Rheinisch Westfälisch Technische Hochschule in Aachen (RWTH) sowie der Landschaftsverband Rheinland (LVR) forschten rund ein Jahr lang an dieser neuen Einsatzmöglichkeit für einen kollaborierenden Roboter. Das vom LVR mit 372.000 Euro geförderte Modellprojekt hatte das Ziel, den Roboter dergestalt in eine Fertigung einzubauen, dass ein schwerbehinderter Mensch sich einen Arbeitsplatz mit einem Roboter teilt. Das Besondere daran ist die Konfiguration des Roboters, so dass er mit dem Menschen interaktiv „Hand in Hand“ arbeitet und nicht durch eine trennende Schutzeinrichtung, wie z.B. einen Maschinenschutzzaun, getrennt sein muss. Neben der exakten Programmierung des Roboters war auch eine intensive Schulung der Beschäftigten nötig, damit sie einerseits die „Scheu“ vor diesem Kobot ablegen, zum anderen trotzdem noch die nötige Vorsicht walten lassen. Roboter werden seit vielen Jahrzehnten in der Automobilindustrie eingesetzt, allerdings zumeist als überdimensional große Maschinen, die hinter Schutzvorrichtungen arbeiten oder als autonome Fahrroboter, die Materialien transportieren. In diesem Fall bestand die Herausforderung darin, den Arbeitsplatz so zu gestalten, dass sowohl die Voraussetzungen der taktgebundenen Fertigung, die Anforderungen der Arbeitssicherheit als auch die barrierefreie Gestaltung des Arbeitsplatzes berücksichtigt sind.

„Ich bin stolz, dass wir mit diesem Vorzeigeprojekt einen Arbeitsplatz so umgestalten konnten, dass wir ein weiteres Angebot für leistungsgewandelte Beschäftigte haben“, so Dirk Heller, Geschäftsführer Fertigung Ford-Werke GmbH. „Die Akzeptanz unter der Belegschaft ist groß, und besonders die an diesem Arbeitsplatz eingesetzten Mitarbeiter freuen sich auf die neue Aufgabe.“

 

„Gemeinsam haben wir einen einzigartigen kollaborativen Arbeitsplatz in der Industrie umgesetzt. Ich kenne kaum solch erfolgreich umgesetzte Kollaborationsarbeitsplätze“, erklärt Mathias Hüsing, Professor an der RWTH Aachen. „Warum dieser Mangel? Die menschenzentrierte Arbeitsplatzplanung unter Berücksichtigung von Montageaufgaben, technischen Möglichkeiten und Sicherheitsanforderungen ist (noch) nicht etabliert. Unsere Forschung im Bereich kollaborativer Prozessplanung fokussiert dieses. Inzwischen setzen wir Kollaborationsarbeitsplätze erfolgreich bei anderen Projekten um, wo es darum geht, Arbeitsplätze für Menschen mit Behinderungen auf dem ersten Arbeitsmarkt mit Unterstützung von kollaborierenden Robotern einzurichten.“

 

„Mit den Mitteln der Ausgleichsabgabe hat das LVR-Inklusionsamt in den letzten Jahren schon auf sehr vielfältige Weise Arbeitsplätze bei Ford umgestalten und sichern können. Das ist eine über die Jahre gewachsene und sehr gute Kooperation zwischen Ford und LVR mit großem Nutzen für die Förderung von Inklusion auf dem Arbeitsmarkt“, ergänzt Christoph Beyer, Leiter des LVR-Inklusionsamtes. „Auch die Erkenntnisse aus dem aktuellen Modellprojekt Kobot helfen uns enorm dabei, die Beschäftigungsmöglichkeit von Menschen mit Behinderung erweitern und neue technische Entwicklungen nutzen zu können. Ford hat hier als großes Unternehmen im Rheinland eine bedeutende Vorbildunktion inne.“

 

Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik der RWTH Aachen begleitet das Projekt wissenschaftlich und entwickelt dabei ein Strategiepapier auf Grundlage des im Projekt entstandenen Arbeitsplatzes. Dieses Strategiepapier ist dazu gedacht, die Umsetzung des Arbeitsplatzes für Menschen mit Behinderung im Detail zu beleuchten. In diesem Sinne werden die Veränderungen der Beschäftigungssituation für die Beschäftigten, die Wirtschaftlichkeit der Umsetzung, der Ablauf der Implementierung und die Unterschiede zur Implementierung einer klassischen Industrieroboterzelle sowie die sicherheitstechnischen Herausforderungen dargestellt, analysiert und dokumentiert. So ist gewährleistet, dass zukünftige Projekte von den Erfahrungen und Erkenntnissen aus dem vorliegenden Projekt profitieren.

 

Das LVR-Inklusionsamt ist zuständig für die Teilhabe schwerbehinderter Menschen auf dem allgemeinen Arbeitsmarkt im Rheinland. Es bietet sowohl für Arbeitgeber als auch für schwerbehinderte Menschen unterschiedliche Unterstützungsangebote an und arbeitet mit verschiedenen Partnern zusammen. Die Angebote umfassen beispielsweise finanzielle Förderung zur Schaffung von Arbeits- und Ausbildungsplätzen, zur behinderungsgerechten Einrichtung von Arbeitsplätzen oder bei außergewöhnlichen Belastungen während der Beschäftigung.

 

Hier finden Sie ein Video

 

Kontakt

Mathias Hüsing

Carlo Weidemann

Robotervorstellung im Projekt Next Generation

21. Juni 2021 | von

Person im Rollstuhl an inklusivem Arbeitsplatz mit Roboter des NextGeneration-Projektes Person im Rollstuhl an inklusiven Arbeitsplatz mit Greifer des Roboters als Unterstützung

In Köln haben die Teilnehmenden zum ersten Mal die Roboter kennengelernt. Die Begeisterung und Spannung bei allen Beteiligten war groß.

Im Rahmen der Robotervorstellung hatte jeder Teilnehmende eine Stunde Zeit, mit den Roboter in beispielhaften Anwendungen zu arbeiten. Dazu haben wir den KUKA LBR iiwa 7 und den Universal Robot UR10e mit einer unserer Musteranwendungen programmiert, bei denen die Teilnehmenden gute und schlechte Bauteile visuell prüfen mussten. Der Roboter dient dabei als Assistenzmedium und hat den Teilnehmenden die Bauteile angereicht und abgelegt oder gehalten und gedreht, je nachdem ob die Teilnehmenden das Bauteil selber handhaben konnten oder nicht.
In einer dritten Anwendung gab es die Möglichkeit den Kinova Jaco² per Joystick zu steuern und Bauteile zu greifen. Obwohl die Joysticksteuerung großen Anklang fand, muss die Bewegungskoordination noch geübt werden. Mit diesem Ergebnis ist klar, dass für die beiden anderen Roboter auch eine Joystick-Steuerung wünschenswert ist. Angedacht ist darum, den Teilnehmenden die Positionierung und Drehung des Bauteils mit dem Joystick zu ermöglichen, um den visuellen Prüfprozess zu verbessern. Bisher dreht der Roboter das Bauteil in festgelegten Intervallen, bevor eine Eingabe über Taster erfolgen kann.

Ein Video mit weiteren Eindrücken der Robotervorstellung gibt es demnächst hier im Robotik Blog zu sehen.

Weitere Informationen und Bilder zur Robotervorstellung sind auf der Projektwebsite zu finden.

 

Internetseite des Projektes NextGeneration

 

Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann