Page - 30 - in Pflegeroboter

30 D. Schilberg und S. Schmitz sichtbaren Bereichs durch Hindernisse. Es ist nicht auszuschließen, dass sich ein Mensch hinter einem Sensor verbirgt. Der Roboter kann dieses Grundproblem lösen, indem er Hindernisse in seinem Bewegungsbereich selbstständig erkennt, sodass die „Gefahren- quelle“ mit Sensorik ausgestattet ist. In diesem Fall stellen die räumliche Auflösung und die Echtzeitfähigkeit des Sensors besondere Herausforderungen an die technische Integ- ration dar. 2.3.3 Erkennen und Auswerten Basierend auf den Sensordaten erfolgt eine Erfassung und Bewertung der Umgebung, in der sich der Roboter und der Mensch befinden. Dazu braucht man eine verlässliche Unter- scheidung des Menschen von anderen Objekten. Ausgehend von der Erkennung eines Sze- narios muss jede Situation dahin gehend bewertet werden, ob es sich um eine absichtliche Interaktion oder um ein Risiko für den Menschen handelt. Es muss sichergestellt sein, dass die verwendeten Algorithmen Situationen richtig erkennen und bewerten. In diesem Projekt wird ein Modell implementiert, das automatisch eine von einer Person gezeigte Bewegung auf einen Arm und eine Hand eines Industrieroboters überträgt. Bei der Zusammenarbeit mit Robotern steht die Sicherheit der Menschen im Vordergrund. Sicher- heitsaspekte der generierten Roboterprogramme basieren auf dem individuellen Arbeits- raum verschiedener Roboterkinematiken. Die Konfiguration der Roboterbewegungsbefehle muss Singularitäten und Diskontinuitäten vermeiden. Die menschlichen Bewegungen werden in Bewegungsmuster unterteilt. Die Bewegungsanalyse berechnet alle Para- meter der Roboterbefehle, um gefährliche Situationen zu vermeiden. Der Roboter lernt Bewegungen und kann diese auf jedes Objekt anwenden. Die Bewegungen werden nicht kopiert, sondern an die jeweilige Aufgabe angepasst. Die jeweilige benötigte Tra- jektorie wird in Abhängigkeit von der Objektposition angepasst. Die allgemeine Objektmanipulation erfordert haptisches Verständnis, um schnell eine Trajektorie und Handhabungsbewegungen für komplexe Bauteile an der gewünschten Stelle zu erzeugen. 2.3.4 Agieren/Reagieren Eine Reaktion des Roboters ist die Antwort auf eine bestimmte Situation. Wie der Roboter reagiert, hängt vom Ergebnis der Situationsbewertung ab. Die Reaktion muss immer so ablaufen, dass keine Gefahr für den Menschen entsteht. Der Roboter muss auch auf Fehlverhalten der Menschen reagieren, sodass keine Gefahr für ihn besteht oder zumindest negative Folgen minimiert werden. Die Reaktion bezieht sich auf die Aktoren, die sicherstellen müssen, dass die Steuersignale fehlerfrei sind, d. h., wenn die notwendigen Anforderungen erfüllt sind, wird eine Reaktion gestartet. Während der Bewegung bestimmt eine adaptive Bahnplanung, welche Reaktion stattfindet, um Kolli- sionen zu vermeiden. Hierfür müssen jedoch die Fähigkeiten der Antriebe bekannt sein und berücksichtigt werden.