Kooperative Robotik TU Darmstadt entwickelt selbst lernenden Roboterarm

Prof. Jan Peters von der TU Darmstadt demonstriert einem zweihändigen Robotersystem die nötigen Schritte, um selbsttätig Möbel zu montieren.
Prof. Jan Peters von der TU Darmstadt demonstriert einem zweihändigen Robotersystem die nötigen Schritte, um selbsttätig Möbel zu montieren.

Schwer heben, stark zupacken, lange halten – besonders für ältere Beschäftigte in der Produktion sind diese Aufgaben eine Herausforderung. Damit soll bald Schluss sein: Forscher der TU Darmstadt entwickeln zusammen mit Partnern einen selbst lernenden Roboterarm, der als des Menschen dritte Hand agiert.

Der neuartige Roboterarm soll erfahrenen Fachkräften kraftraubende und sich stupide wiederholende Bewegungen abnehmen, so dass das qualifizierte Personal im Unternehmen vor allem sein Know-how und seine Kreativität einsetzen kann. In dem EU-Projekt »3rd Hand« erforscht und entwickelt ein Konsortium, an dem ein TU-Team um Professor Jan Peters vom Fachgebiet Intelligente Autonome Systeme im Fachbereich Informatik mitwirkt, Grundlagen der semi-autonomen Zusammenarbeit von Mensch und Roboter.

Ziel ist, dass der Roboterarm Abläufe durch Nachahmung und menschliche Anleitung lernen kann. Hierfür werden einzelne Bewegungseinheiten als sogenannte »Movement Primitives« kodiert, generalisiert und ausgeführt. Dadurch kann der Roboter Bewegungsabläufe, die ihm demonstriert wurden, an verschiedene Situationen selbst anpassen, ohne dabei den Charakter der Bewegung einzubüßen. In einer Schreinerei könnte der Roboter einer Mitarbeiterin beispielsweise schwere Teile herüberreichen, auch wenn sich Teil und Mitarbeiterin dabei nicht immer exakt am gleichen Ort befinden.

Um entscheiden zu können, wann und wie der Roboter Menschen unterstützen kann, ist es außerdem notwendig, die gewünschte Interaktion mit dem Menschen in die Bewegungseinheit einzubeziehen. Der Roboter kann dann beispielsweise den Bewegungsablauf »Teil herüberreichen« unaufgefordert starten, sobald die Mitarbeiterin ein bestimmtes Werkzeug in die Hand nimmt. Die Forscher des Fachgebiets Intelligente Autonome Systeme der TU Darmstadt entwickeln dafür neue, interaktive Bewegungseinheiten: die »Interaction Primitives«.