Halt! Stehenbleiben! Forscher wollen autonome Robotersystem noch sicherer machen

Wenn Roboter und Menschen zusammenarbeiten sollen, darf das keine Probleme machen. Damit bei der Roboter-Mensch-Kollaboration nichts passiert, wird jetzt verstärkt in diese Richtung geforscht.

Industrieroboter schweißen Pkw-Karosserien zusammen. 3D-Bilder entstehen, indem Drohnen Veranstaltungshallen abfliegen. Autonome Staubsauger machen Staubmilbe & Co. den Garaus. Das sind Robotikanwendungen, die heute alltäglich sind, aber ihre Grenzen haben, wie Forscher der FH Bielefeld anmerken. Denn wenn sich Roboter und Mensch in die Quere kommen, kann es durchaus zu Verletzungen kommen. Meist jedoch sind (nur) ärgerliche, teure Schäden zu beklagen, weil der Roboter seine „No go area“ nicht ganz so genau kennt, als er sollte. Deshalb werden etwa die Schweißroboter in der Industrie stets hinter Gitter gesteckt – strikt getrennt von ihren menschlichen Kollegen, heißt es beispielsweise. Und Drohnen dürfen nur in abgesperrten Bereichen von geschulten Piloten geflogen werden. Was den autonomen Staubsaugroboter anbelangt, so ist er ziemlich schnell ausgebremst, wenn ihm gewisse Gegenstände in die Quere kommen. Daran könnte sich bald einiges ändern.

Robotergrenzen auf einfache Weise von 2D- auf 3D-Limits steigern

Wie Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen Menschen und Robotern sicherer und einfacher zugleich gestaltet werden kann, untersucht nun ein Forschungsteam am Campus Minden der FH Bielefeld. Der Name des Projekts ist sprengt allerdings auch in gewisser Weise die Grenzen: „Augmented-Reality-Interaktion zur dreidimensionalen Roboter-Arbeitsbereich-Beschränkung unter Berücksichtigung semantischer Informationen“. Dahinter stecke aber eine einfache Idee, bei der Techniken entwickelt werden sollen, die es jedem relativ leicht erlauben würden, den Aktionsbereich eines Roboters im dreidimensionalen Raum zu begrenzen. Das Vorhaben ließ sogar die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) aufhorchen, weshalb sie es für drei Jahre fördert, wie die Bielefelder betonen.

Diverse Vorerfolge führte allerdings auch zur Förderung, denn in der Tat Tatsächlich beschäftigte man sich bereits mit der Eingrenzung des Bereiches, in dem ein Roboter arbeiten soll, mit guten Ergebnissen. Erarbeitet wurde dabei eine Möglichkeit, mit der ein Laserpointer eine Linie so auf eine Fläche im Raum zeichnet, dass der Lichtstrich in die Umgebungskarte eines Roboters übertragen wird. Der Roboter „weiß“ dann, welche Grenzen er nicht überschreiten darf. So könnten zum Beispiel die Flächen einer Wohnung markiert werden, die einen Roboterstaubsauger links liegenlassen soll – zum Beispiel diverse Kinderspielbereiche, damit nichts aufgesaugt oder zerstört wird.

Dieses Konzept hat die Forschungsgruppe bereits 2020 zum Patent angemeldet. Jetzt will man noch einen Schritt weitergehen. Denn bisher sei man zwar top gewesen, wenn es um die 2D-Begrenzung ging. Doch Roboter sollten die Grenzlinien künftig nicht mehr nur auf dem Boden sondern auch im dreidimensionalen Raum erkennen können. Die Experten haben auch schon Ideen, wie das künftig klappt.

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