Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/roboter-catch-me-if-you-can-1405-106418.html    Veröffentlicht: 12.05.2014 18:55    Kurz-URL: https://glm.io/106418

Roboter

Catch me if you can

Bälle zu fangen, ist kein Problem für ihn. Doch der Roboter, den Forscher in der Schweiz gebaut haben, fängt auch Tennisschläger und halb volle Flaschen. Gelernt hat er es so ähnlich, wie Menschen es lernen.

Hepp: Dieser Roboter kann gut fangen. Egal ob Flasche, Hammer, Tennisschläger oder Ball - er pflückt sie alle aus der Luft. Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) haben ihm das beigebracht.

Der Roboterarm stammt von dem deutschen Unternehmen Kuka. Er ist etwa 1,5 Meter lang, hat drei Gelenke und endet in einer Hand mit drei Fingern und einem Daumen. Hinzu kommen diverse Kameras, die um den Roboterarm herum aufgestellt sind.

Lernen durch Nachmachen sowie durch Versuch und Irrtum

Die Forscher vom Learning Algorithms and Systems Laboratory (Lasa) der EPFL haben ein System entwickelt, das es erlaubt, dem Roboter das Fangen auf ähnliche Art und Weise beizubringen, wie auch wir Menschen es lernen: durch Nachmachen sowie durch Versuch und Irrtum. Statt dem Roboter genaue Anweisungen zu geben, führen sie ihm die Flugbahnen verschiedener Objekte vor und führen die Hand.

Getestet haben die Robotiker das mit einem Ball, einer leeren und einer halb vollen Flasche, einem Hammer und einem Tennisschläger, wobei jedes der Objekte eine komplett andere Flugbahn aufweist. Besonders anspruchsvoll sind der Tennisschläger, da der Griff, an dem der Roboter ihn packen soll, nicht in dessen Schwerpunkt liegt, und die halb volle Flasche, deren Schwerpunkt sich während des Fluges verändert.

Forscher bewerfen Roboter

Zunächst haben die Wissenschaftler die verschiedenen Gegenstände mehrfach in Richtung des Roboters geworfen. Die Kameras haben dabei basierend auf Flugbahn, Geschwindigkeiten und Rotation die Bewegungseigenschaften der Objekte erfasst.

Daraus haben die Wissenschaftler eine Gleichung entwickelt, die es dem Roboter ermöglicht, sich sehr schnell in die richtige Position zu bringen, wenn ein Objekt geworfen wird. In dem Sekundenbruchteile dauernden Flug berechnet und korrigiert er die Flugbahn, um das Objekt präzise fangen zu können.

Auf ein Objekt reagieren

Sollten Roboter künftig stärker in unserem täglichen Leben präsent sein, müssten sie über die Fähigkeit verfügen, komplexe Objekte zu fangen oder ihnen auszuweichen, sagt Lasa-Leiterin Aude Billard. Heutige Maschinen seien aber meist vorprogrammiert und könnten auf Datenänderungen deshalb nicht schnell genug reagieren. Sie berechneten die Flugbahn im Falle einer Veränderung neu, was zu lange dauere. "Wir brauchen Maschinen, die nicht nur in der Lage sind, sofort zu reagieren, sondern auch die Dynamik des sich bewegenden Objekts vorherzusagen und sich in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen."

Die Hardware des EPFL-Roboters ähnelt der von Justin, dem Serviceroboter des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Auch Justin hat schon gelernt, Bälle zu fangen. Dem Nachfolger Agile Justin haben die DLR-Robotiker auch das Werfen beigebracht.  (wp)


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