Mobile Manipulation
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Elektrotechnik & Informationstechnik https://doi.org/10.1007/s00502-020-00821-w
Mobile Manipulation M. Vincze, M. Brandstötter © Springer-Verlag GmbH Austria, ein Teil von Springer Nature 2020
Das Zusammenrücken von Menschen und Maschine prägten die letzten Jahre der angewandten Forschung für Industrie und Service. Diese kontinuierliche Annäherung basiert auf dem besseren gegenseitigen Verständnis, der Simplifizierung der Interaktionsschnittstellen und einer fortlaufend zielorientierteren Systementwicklung. Wird dem Menschen eine Maschine zur UnterAo. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. stützung in seiner gewohnDr.techn. Markus Vincze ten dynamischen Welt bereitgestellt, muss sich diese auf eine aktuell geforderte Arbeitsaufgabe und teils komplexe Umgebungssituationen anpassen können. Das sind jene Eigenschaften, die im Besonderen Robotersysteme auszeichnen. Eine vielversprechende Ausprägung stellen mobile Manipulatoren dar, die Mobilität mit den bekannten Vorzügen von Roboterarmen verbinden. DI Dr. Mathias Brandstötter Dadurch entstehen mobile Robotersysteme, die u.a. Bring- und Hol-Tätigkeiten übernehmen, Behälter mit Stückgut befüllen, Material an Fertigungsstationen liefern und auch mit dem Menschen direkt zusammenarbeiten, um Fertigungsaufgaben zu erfüllen. Viele Aspekte dieses herausfordernden Gebiets werden seit vielen Jahren erforscht und deren Resultate rücken einem praxistauglichen Einsatz kontinuierlich näher. Ziel dieses Sonderheftes ist es, die derzeitigen Möglichkeiten mobiler Manipulatoren aufzuzeigen und darzulegen, welches Potenzial in der Verbindung von Manipulation und Mobilität liegt, denn solche modernen Robotersysteme sind eine unumgängliche Technologie bei der Digitalisierung von Produktions- und Wertschöpfungsprozessen. Die Beiträge umfassen Themen wie die Sicherheit, Systemaspekte, die Konfiguration von Systemen mit mehreren mobilen Manipulatoren, Aufgaben- und Bewegungsplanung, Navigation und die Erkennung aller Gegenstände in Relation zur Umgebung. Beim Einsatz von mobilen Manipulatoren mit dem Menschen im sogenannten kollaborativen Betrieb operieren Mensch und Maschine in einem gemeinsamen Bereich, ohne dabei durch physische Schutzeinrichtungen getrennt zu sein. Dies stellt hohe Ansprüche an die Robotersicherheit. Der Beitrag von Rathmair et al. („Sichere und
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zuverlässige mobile Manipulation“) präsentiert die normativen Rahmenbedingungen für den sicheren und zuverlässigen industriellen Einsatz von mobilen Manipulatoren. Der koordinierte Einsatz beider Robotersysteme ermöglicht eine Vielzahl neuer Anwendungsszenarien und erhöht maßgeblich das flexible Einsatzpotenzial. Damit einher geht jedoch die aufwändigere und notwendige Risikobeurteilung des Gesamtsystems im Anwendungskontext. Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Flexibilität und Lieferzeiten einer Produktion kommen zunehmend Teams mobiler Robotersysteme zum Einsatz. Die Arbeit von Kohout et al. („A multirobot architecture for the RoboCup Logistics League“) präsentiert eine Architektur, um die flexible und robuste A
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