Weltweit arbeiten Industrie und Forschung schon an der nächsten Generation von Haushaltsrobotern. Künftig sollen die maschinellen Dienstboten den Menschen auch Dinge reichen, Essen servieren oder sogar bei der Betreuung älterer Menschen helfen können. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart arbeitet schon seit mehr als zehn Jahren an mobilen Servicerobotern, die den Menschen im Haushalt unterstützen sollen. Auf der Messe „Automatica“ stellten die Forscher erstmals eine neue Generation von Servicerobotern vor, den Care-O-bot® 3.
Sensoren satt
Eine Besonderheit des kleinen, flexiblen Helfers: Er kann in jede beliebige Richtung fahren. „Möglich macht das eine omnidirektionale Plattform, mit vier gelenkten und angetriebenen Rädern“, erläutert Birgit Graf, die am IPA die Gruppe für Haushalts- und Assistenzroboter leitet. „So kann der Roboter sogar enge Stellen in einer Wohnung sicher passieren.“ Der neue Care-O-bot® ist mit einem hochflexiblen Arm mit sieben Freiheitsgraden und einer 3-Finger-Hand ausgestattet. Damit kann er Flaschen, Tassen oder ähnliches greifen und Geräte bedienen. Kraftsensoren verhindern zu festes Zugreifen. Arm und Greifer hat die Firma Schunk entwickelt.
Aber wie erkennt der Roboter, wo die Gegenstände sind? Und wie wird sichergestellt, dass er mit seinem Arm nicht aus Versehen einen Menschen streift? Um das zu verhindern, ist der Roboter mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet. Stereovision-Farbkameras, Laserscanner und eine 3-D-Tiefenbildkamera ermöglichen es dem Care-O-bot® 3, seine Umgebung in Echtzeit in 3-D zu erfassen. Kommt zum Beispiel ein Mensch in den Radius seines Arms, stoppt er die Bewegung.
Care-O-bot® leicht zu dirigieren
An der Vorderseite des Roboters ist ein Tablett angebracht. Darauf kann der Care-O-bot® zum Beispiel die gewünschte Tasse Kaffee transportieren. In das Tablett ist auch ein Touchscreen integriert, über das sich der Gehilfe steuern lässt. „Der Care-O-bot® lässt sich aber auch über Sprache und einfache Gesten dirigieren“, erläutert Graf. Soll der Roboter neue Bewegungsabläufe lernen, muss der Nutzer nur den Roboterarm führen, und schon ist zum Beispiel das Abwischen eines Tischs einprogrammiert.
Wie ein Mensch sieht der neue Roboter jedoch nicht aus. »Mit dem neuartigen Design von Care-O-bot® 3 haben wir bewusst Abstand zu existierenden, humanoiden Servicerobotern genommen«, betont Care-O-bot® 3-Projektleiter Christopher Parlitz vom IPA. Dank neuer flexibler Materialien und Verbundwerkstoffe ist die Hülle weich und nachgiebig. »Das ermöglicht leichte Dreh- und Neigebewegungen des Robotertorsos, die sowohl zur Positionierung der Umgebungssensoren als auch zur Unterstützung der Interaktion genutzt werden«, sagt Parlitz. Entwickelt wurden die robotergerechten Materialien von der Bayer Material-Science AG.
Stand: 02.10.2008
