KUKA Innovation Award 2018

Die Gewinner des diesjährigen Innovation Awards zum Thema „Real-World Interaction Challenge“ stehen fest: Es sind die Mitglieder des Teams CoAware aus Italien. Mit ihrer Demonstration aus den Bereichen der dynamischen Mensch-Modellierung, Bildverarbeitung und Interaktionskontrolle für Roboter konnten die Experten vom Istituto Italiano di Tecnologia die internationale Fachjury vor Ort überzeugen. Das Team darf sich nun über ein Preisgeld von 20.000 Euro freuen.

Am Stand des Innovation Awards demonstrierte das Team mit einem LBR iiwa und eigens geschriebener Software, wie Bewegungen und Ergonomie durch ein dynamisches Modell in Echtzeit überwacht und optimiert werden können. Eine Hand am Greifer des Leichtbauroboters griff dabei eigenständig nach Objekten wie etwa einem metallischen Zylinder und führte diesen einem Arbeiter zu, der das Werkstück daraufhin mit einer Poliermaschine ergonomisch bearbeiten konnte (mehr dazu in der Video-Playlist).

Die Forschungsgruppe Robot Vision der Universität Alberta befasst sich mit einer bildgeführten Bewegungssteuerung von Roboterarmen und Händen. Damit zukünftige Robotersysteme mit dem Menschen auch in einer unstrukturierten Umgebung zusammenarbeiten können, setzt dieses Team Verfahren ein, die es dem Roboter erlauben, vom Menschen durch Beobachtung, Gesten und Dialoge zu lernen. Dieses Wissen soll Roboter in die Lage versetzen, unterschiedliche Alltagsgegenstände, Werkstücke und Bauteile zu greifen und selbstständig zu sortieren, auch wenn neue, unbekannte Objekte hinzugefügt werden.

"Die Messe ist wie ein Fenster zur Zukunft, ein Ort, an dem man echte Innovationen präsentieren und entdecken kann. Für uns ist sie eine großartige Möglichkeit, eine Brücke zwischen Forschung und Industrie zu schlagen."

Das Team des Institute for Computational Design and Construction der Universität Stuttgart will kleinen mittelständischen Unternehmen einen Zugang zu robotergestützter Arbeit ermöglichen und bringt dabei Expertise in algorithmischer Geometrie und Entwicklung von roboterbasierten Materialbearbeitungssystemen ein. Das Konzept umfasst eine kollaborative Roboterwerkbank mit Augmented-Reality-Schnittstelle. Demonstriert wird ein Szenario aus der Holzbearbeitung, in dem der Roboter den Menschen assistiert. 

"Bisher erfordern Schnittstellen und Workflows mit Robotern umfangreiches Expertenwissen. Wir sind der Meinung, dass sich dies radikal ändern sollte - mithilfe von Augmented Reality können Roboter für ein breiteres Publikum zugänglich werden."

Die Mitarbeiter von Draper, einer Non-Profit R&D-Organisation, der Robot Locomotion Group des MIT und dem Agile Robotics Lab in Harvard, wollen beweisen, dass es Robotern möglich ist, sich auch in unstrukturierten Umgebungen zurechtzufinden und dort Aufgaben auszuführen. Dabei wendet das Team neuronale Netze an, um die Positionen und die Interaktionsdynamik von Objekten im Umfeld zu bestimmen. Demonstriert werden die Entwicklungen an einer Wartungsaufgabe, die typischerweise von einem Menschen ausgeführt wird. 

"Wenn ein Roboter neben einer Person an einer überladenen Werkbank oder in einer überfüllten Küche arbeitet, muss er in der Lage sein, Objekte zu erkennen und mit ihnen zu interagieren – ohne vorher etwas über sie zu wissen."

Vier Wissenschaftler von der University of Pennsylvania vereinen in ihrem Team die Expertise aus den verschiedensten Gebieten der Robotik, von Bildverarbeitung über Greifplanung bis hin zur Systemintegration. Das Team beschäftigt sich mit den Herausforderungen im Umgang des Robotersystems mit flüssigkeitsgefüllten Gefäßen und beim exakten Dosieren mit Applikationen aus der Pharmaindustrie. Dazu werden die Sensoren des Roboterarms sowie zwei Stereo-Kameras für die Regelung verwendet.

"Wir glauben, dass unser Projekt das Ziel von KUKA widerspiegelt: Roboter zu entwickeln, die als Teamkameraden effektiv und sicher mit menschlichen Kollegen zusammenarbeiten."