Was ist das Neue an Eurem Sicherheitskonzept?
Wir haben einen integrierten Ansatz für Ganzkörperdynamik und allgemeine Aufprallsicherheit für beliebig zusammengesetzte Roboter vorgeschlagen. Unser völlig neuartiges Konzept basiert auf einem modularen, skalierbaren Ansatz, mit dem wir die Dynamik des gesamten Körpers quasi nach dem Lego-Prinzip erhalten. Die Darstellungen werden so weniger komplex und effizienter. Wir ermöglichen so eine modulare und verallgemeinerte Berechnung der Aufpralldynamik. Die wird genutzt, um die verallgemeinerte Safe Motion Unit (gSMU) als umfassendes zertifizierbares Werkzeug für die sichere Vorkollisionskontrolle beliebiger Roboter einzuführen –also unabhängig davon, aus welchen Komponenten sie bestehen. Das gab es bisher noch nicht.
Robotik: Neues Sicherheitskonzept als Basis für Zertifizierungen
Worin siehst Du die praktische Relevanz dieses wissenschaftlichen Arbeit?
Durch die Integration eines effizienten dynamischen Ansatzes einerseits und verallgemeinerter, auf Biomechanik basierende Sicherheitskonzepte und standardisierter, für den Menschen sicherer Steuerungsalgorithmen andererseits trägt unser integriertes Vorgehen dazu bei, erhebliche Sicherheitshürden für komplexe mobile Systeme zu überwinden – beispielsweise auch für autonomer Autos und Flugroboter. Der sichere Betrieb mobiler Manipulatoren (wie etwa Greifern) durch den Menschen und ihre anschließende Integration in kooperative Szenarien wurde bereits anhand von Simulationen und durch Experimente in intralogistischen Lagern nachgewiesen und validiert. Wir glauben, dass unsere Arbeit die Robotik-Community einen Schritt näher an eine echte mobile Manipulation in industriellen oder häuslichen Umgebungen bringt. Denn wir schlagen einheitliche Dynamik- und Sicherheitsschemata für beliebige Roboter vor, die mögliche Ganzkörper-Aufpralldynamiken in Echtzeit berücksichtigen.
Inwieweit wird das Forschungsprojekt finanziell gefördert?
Ja, es wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union (im Rahmen der Projekte ILIAD und DARKO) und durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft (im Rahmen des Projekts SafeRoBAY) gefördert.
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Mazin Hamad; Alexander Kurdas; Nico Mansfeld; Saeed Abdolshah; Sami Haddadin
IEEE Transaction on Robotics, 2023
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