InBOT

InBOT- Interactive Behaviour Operated Trolley

Der Roboter InBOT wird entwickelt, um den Einsatz von Technologien der Robotik in Alltagsumgebungen des Menschen zu untersuchen und voran zu treiben.

InBOT

Hierbei steht der Fokus auf zwei Aspekten. Zum Einen auf der engen Interaktion mit dem Benutzer und dem Teilen der Kontrolle zwischen Roboter und Benutzer. Hierfür steht ein kraftsensitiver Griff zur Verfügung, mit dessen Hilfe der Benutzer den Roboter schieben kann wie einen normalen Einkaufswagen ohne jedoch das Gewicht das Fahrzeugs aus eigener Kraft bewegen zu müssen. Zusätzlich wird er hierbei durch Assistenten unterstützt wie z.B. dem automatischen Hindernisausweichen oder einem Wegplanungs-Assistenten. Hat der Benutzer den Roboter nicht durch den Griff in seiner direkten Kontrolle kann er ihn trotzdem beeinflussen, da InBOT seinen Benutzer ständig mit einem Stereokamera-System beobachtet. Dadurch kann er seinem Benutzer folgen oder ihn an ein gewünschtes Ziel führen.

Proaktives Ausweichen von mobilen Hindernissen

Der zweite Aspekt der im Fokus steht ist die Dynamik der Umgebung selbst. Dies ist einerseits die ständige Veränderung der Topologie des Supermarktes, etwa durch das auf- oder abbauen von Regalen für Sonderangebote. Diesem wird durch RFID-Transponder Barrieren begegnet, die auf dem Boden angebracht sind, damit sie unter keinen Umständen verdeckt werden können. Andererseits befinden sich aber auch viele andere bewegliche 'Objekte' in einem Supermarkt mit denen interagiert oder denen ausgewichen werden muss.

Das Navigationssystem von InBOT zeichnet sich dadurch aus, dass es unabhängig von einer detaillierten Karte ist. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten: Die erste Komponente ist die Aufgabenplanung. Hier werden die Aufgaben verwaltet und ein Weg zu dem gewünschten Ziel auf der Basis von topologischen Bereichen geplant. Als Landmarken werden RFID-Transponder-Barrieren verwendet, die äußerst robust zu detektieren sind. Die zweite Komponente ist die Lokale Navigation. Sie besteht aus einem hierarchischen Verhaltensnetzwerk aus vorrausschauenden und reaktiven Verhaltensmodulen und arbeitet direkt auf Sensordaten.

Durch das integrierte Konzept des Control Sharing können Benutzer und Roboter gleichzeitig Kontrolle ausüben. Orthogonal zu der Steuerungsarchitektur angeordnet ermöglicht es dem Benutzer direkt und intuitiv in alle Ebenen der Kontrolle einzugreifen. Dadurch kann InBOT dem Benutzer folgen, ihn führen oder sogar direkt am Griff gesteuert werden ohne, dass der Roboter seine Basisfähigkeiten wie die Navigation oder das Hindernisausweichen aufgeben muss.

Navigationskonzept
Navigationskonzept
Flexibler Aufgabenplaner
Flexibler Aufgabenplaner
RFID Barrieren als Landmarken
RFID Barrieren als Landmarken
Das Verhaltensnetz
Das Verhaltensnetz

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Arne Rönnau

Abteilungsleiter

mehr

Werdegang

Arne Rönnau studierte von 2002 bis 2008 Elektrotechnik und Informationstechnik an der Universität Karlsruhe (TH), dem heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Die Schwerpunkte des Studiums lagen in der Regelungs- und Steuerungstechnik sowie Robotik. Seine Diplomarbeit befasste sich mit sensorbasierten 3D-Umweltmodellierung sowie Fußpunktplanung für den sechsbeinigen Laufroboter LAURON.

In den Jahren 2008 bis 2011 arbeitete Arne Rönnau als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Interaktive Diagnose- und Servicesysteme (IDS) des FZI. In dieser Zeit arbeitet und forschte er an der Lokalisierung von mobilen Robotersystemen, echtzeitfähigen Steuerungen für Fahrerlose-Transportsysteme sowie der Optimierung von mehrbeinigen Laufrobotern.

In 2019 promovierte Arne Rönnau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) summa cum laude zum Thema "Modellbasierter Entwurf und Optimierung mehrbeiniger Laufroboter“.

Schwerpunkte seiner aktuellen Arbeit liegen in den Bereichen OpenSource Software (OSS) insbesondere ROS (Robot Operating System), Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Entwurf innovativer Servicerobotik Anwendungen wie z.B. dem BratWurst Bot sowie lernende, tiefe Neuronale Netze/Künstliche Intelligenz. Wichtigstes Anliegen ist ihm die Evaluation und der Transfer dieser Technologien in industrielle, praktische Anwendungen. Arne Rönnau ist Projektleiter in zahlreichen öffentlichen wie industriellen Projekten und Koordinator mehrerer nationaler sowie landesgeförderter Verbundprojekte wie z.B. AuRoA, VeriKI und CyberProtect.

Seit 2011 leitet Arne Rönnau die Abteilung Interaktive Diagnose- und Servicesysteme (IDS) innerhalb des Forschungsbereichs Intelligent Systems and Production Engineering (ISPE) und ist seit 2012 Leiter des FZI Living Lab Service Robotics.

Publikationen

Arne Rönnau arbeitet regelmäßige als Reviewer für internationale Fachkonferenzen wie z.B. IEEE ICRA, IEEE/RSJ IROS, IEEE ICAR oder aber auch als Gutachter für anerkannte Fachzeitschriten wie IEEE Robotics and Automation Letters und IEEE Transactions on Robotics. Darüber hinaus war er Mitglied in verschiedenen Program Committees internationaler Robotik-Konferenzen wie z.B. der IEEE ECMR 2019.

Details und Statistiken zu den Veröffentlichungen sind in meinem Google Scholar Profil zu finden.

zu den Publikationen

Kontakt

Telefon: +49 721 9654-228
E-Mail: roennau@dont-want-spam.fzi.de

weniger