SoMa – Soft-Bodied Intelligence for Manipulation – zielt auf die Entwicklung nachgiebiger, robuster, einfach zu programmierender und damit kosteneffizienter Hände zur Manipulation und sicheren Greifen ab. Dabei werden Zwangsbedingungen der Umgebung nicht als Hindernis, sondern als Chance begriffen: Bspw. nutzt der Mensch beim Zwiebeln schneiden die Frontfläche seiner Hand als Führungshilfe zum Stabilisieren des Messers. Von solchen Beispielen wollen wir in SoMA lernen und die entwickelten „Soft Manipulation“-Prototypen u.a. in der Lebensmittelindustrie untersuchen und verifizieren. Das Projekt SOMA wird von der Europäischen Kommission im Horizon 2020 Framework Programm unterstützt (H2020-ICT-645599).
Laufzeit:
2015-05-01 bis 2019-04-30
Projektpartner:
• Technische Universität Berlin (Coordinator), TUB, Germany • University of Pisa, UNIPI, Italy • Italian Institute of Technology, IIT, Italy • German Aerospace Center, DLR, Germany • Institute of Science and Technology Austria, IST, Austria • Ocado Ltd., OCADO, United Kingdom • Disney Research, DISNEY, Switzerland
• Lebensmittel- und Agrarindustrie • Online-Supermarkt • Mensch/Roboter koexistierende und kooperierende Umgebungen • Soft Manipulation
Förderung
Projektdetails
Das größte Hindernis für eine weite Verbreitung von fortschrittlichen, robotischen Systemen zur Manipulation von beliebigen Objekten in der Industrie ist die Komplexität, Anfälligkeit, geringe Kraft und die Schwierigkeit der Handhabung der robotischen Systeme. Das EU-Projekt soma versucht diesen Konflikt aufzulösen, hin zur Entwicklung von einfachen, nachgiebigen, ausreichend starken, robusten und einfach zu programmierenden robotischen Systemen zur Manipulation und sicheren Greifen. Die Idee ist: Soft Manipulation (soma).
Zwangsbedingungen der Umgebung – soma untersucht eine neue Richtung für robotische Manipulation mit der Umgebung, im Gegensatz zur Manipulation der oder in der Umgebung. Bei diesem Ansatz werden die physikalischen Zwangsbedingungen, welche jedem Objekt bedingt durch dessen Umgebung mitgegeben sind, sowie auch der Greifer selbst nicht als Hindernis betrachtet. Im Gegenteil, soma versteht die Zwangsbedingungen als Chance, um eine Voranpassung nachgiebiger Greifer an die Form des Objekts und der Umgebung zu ermöglichen und damit das Greifen und Manipulieren zu vereinfachen. Die Analyse der sich daraus ergebenden Möglichkeiten wird robustes Greifen und Manipulieren in dynamischen und sich schnell ändernden Umgebungen ermöglichen.
Soft Manipulation – Der Schlüssel zur Ausnutzung von Zwangsbedingungen der Umgebung ist die Nachgiebigkeit der robotischen Hände, also eine inhärente Fähigkeit sich an Merkmale der Umgebung anzupassen. Der traditionelle Ansatz für robotisches Manipulieren steht im direkten Gegensatz zu SOMA: Greifplaner aus dem Stand der Technik sind auf starre Hände und Objekte ausgerichtet und versuchen algorithmische Lösungen für von Natur aus komplexe, oft unterbestimmte Probleme zu finden. Das bedeutet, dass unser Ansatz zur Greifplanung zum Manipulieren und Greifen von Objekten in unbekannten Umgebungen weit über den Stand der Technik hinausgeht. Nichtsdestotrotz, zeigt der Mensch identische Verhaltensmuster beim Greifen und Manipulieren, was uns dazu animiert, robotisches Manipulieren grundlegend zu ändern.
In soma wollen wir nachgiebige robotische Hände für eine vielseitige und zuverlässige Ausnutzung von Zwangsbedingungen der Umgebung und die dazugehörigen robusten, kosteneffizienten und sicheren Greifplaner entwickeln. Die entwickelte „Soft Manipulation“-Technologie werden wir in einem industriellen Kontext der Landwirtschafts- und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Dieser zielt auf die Handhabung und Manipulation von unregelmäßig geformten, nachgiebigen und empfindlichen Waren ab, wie beispielsweise von Früchten und Gemüse. Wir werden den entwickelten „Soft Manipulation“-Greifer in dieser industriellen Umgebung untersuchen und verifizieren, und damit robotisches Greifen und Manipulieren grundlegend verbessern.
