Ein Vortrag von

Sascha Hauke und Slawi Stesny

Inhalt

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Definition: Roboter

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff Roboter wurde 1921 vom tschechischen
Autoren Karel Capek geprägt.

Der Roman „Rossum's Universal Robots“ dient als
prototypische Geschichte für unser Verhältnis zu
Robotern.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff Roboter wurde 1921 vom tschechischen
Autoren Karel Capek geprägt.

Der Roman „Rossum's Universal Robots“ dient als
prototypische Geschichte für unser Verhältnis zu
Robotern.

Roboter sollten dem Menschen alle schweren Arbeiten abnehmen

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff Roboter wurde 1921 vom tschechischen
Autoren Karel Capek geprägt.

Der Roman „Rossum's Universal Robots“ dient als
prototypische Geschichte für unser Verhältnis zu
Robotern.

Roboter sollten dem Menschen alle schweren Arbeiten abnehmen

Rossum entwickelt den perfekten Roboter

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff Roboter wurde 1921 vom tschechischen
Autoren Karel Capek geprägt.

Der Roman „Rossum's Universal Robots“ dient als
prototypische Geschichte für unser Verhältnis zu
Robotern.

Roboter sollten dem Menschen alle schweren Arbeiten abnehmen

Rossum entwickelt den perfekten Roboter

Roboter rebellieren und töten gesamtes menschliches Leben

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff und Konzept Roboter etablierten sich schnell.

Definitionen reichten jedoch von der einfachen Maschine bis hin zu menschenartigen Wesen.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Begriff und Konzept Roboter etablierten sich schnell.

Definitionen reichten jedoch von der einfachen Maschine bis hin zu menschenartigen Wesen.

Auch heute noch existiert Diskrepanz zwischen Robotern in

Literatur/Film

Realität

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Spinning Jenny, ca. 1764

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Spinning Jenny, ca. 1764

Vorläufer heutiger Roboter können in den frühen mechanischen Geräten (Automaten) gesehen werden.

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Atanasoffs Computer, 1942

Elektronik (Computer, ...)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Atanasoffs Computer, 1942

Elektronik (Computer, ...)

Ein grundlegender Meilenstein, um „primitive“ mechanische Geräte zu autonomen Einheiten zu erweitern, war die Einführung der Elektronik.

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Unimat, 1961

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Unimat, 1961

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

Erst das Zusammenspiel grundlegender Mechanik mit der Elektronik ermöglichte den Entwurf spezialisierter (Industrie-) Roboter (Bsp.: Pathfinder-Mission)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Mechatronischer Arm

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Mechatronischer Arm

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Als anderer Zweig aus der Kombination der Mechanik und Elektronik (hier: Mechatronik) ergab sich die Möglichkeit nicht autonome Roboter(-teile) zu entwerfen.

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Kawada Ind. HRP-2, 2004

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Humanoide Roboter (AI)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Kawada Ind. HRP-2, 2004

Elektronik (Computer, ...)

spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Humanoide Roboter (AI)

Durch das Zusammenwirken zuvor genannter Punkte entstanden erste humanoide Roboter. Diese sind zwar autonom, in ihren Fähigkeiten jedoch (noch) recht beschränkt. (Bsp.: HRP-2)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Roboter-Vision aus I-Robot

Elektronik (Computer, ...)

Spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Humanoide Roboter (AI)

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

VISION:
AI Roboter(-gehilfen)

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Wo beginnt die Robotik?

Mechanik (Webstuhl, ...)

Roboter-Vision aus I-Robot

Elektronik (Computer, ...)

spezialisierte (Industrie-)Roboter

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Humanoide Roboter (AI)

VISION:
AI Roboter(-gehilfen)

In (nicht all zu) ferner Zukunft kann man wohl deutliche Verbesserungen der Rechenleistung, Sensorik und Motorik erwarten. Bereits heute beschäftigen sich Forschergruppen mit der KI, um zukünftig autonome, denkende Roboter konstruieren zu können.

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Robotik – Vom Webstuhl zum Marsrover

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter (von slaw. robota: „Frondienst“)

Mechanik (Webstuhl, ...)

Elektronik (Computer, ...)

Mechatronik (mod. Prothesen,...)

Humanoide Roboter (AI)

VISION:
AI Roboter(-gehilfen)

spezialisierte (Industrie-)Roboter

18./19. Jhd.

Gegenwart

Zukunft

20. Jhd.

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Manual Manipulator:

kein Programm

direkt vom Bediener geführt

Fixed Sequence Robot:

wiederholt konstant ein Bewegungsmuster

ändern des Bewegungsmusters ist relativ aufwendig

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Manual Manipulator:

kein Programm

direkt vom Bediener geführt

Fixed Sequence Robot:

wiederholt konstant ein Bewegungsmuster

ändern des Bewegungsmusters ist relativ aufwendig

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Variable Sequence Robot:

wiederholt konstant ein Bewegungsmuster

ändern des Bewegungsmusters ist problemlos

Playback Robot:

Bewegungsablauf wird einmal durch den Bediener vorgeführt und abgespeichert

Bewegungsablauf beliebig wiederholbar

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Variable Sequence Robot:

wiederholt konstant ein Bewegungsmuster

ändern des Bewegungsmusters ist problemlos

Playback Robot:

Bewegungsablauf wird einmal durch den Bediener vorgeführt und abgespeichert

Bewegungsablauf beliebig wiederholbar

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Numerical Control Robot:

NC-gesteuerte Maschine

Information über Bewegungsablauf wird über Taster, Schalter oder Datenträger zahlenmäßig eingegeben

Intelligent Robot:

höchste Roboterklasse

verschiedene Sensoren zur Erfassung der Umwelt

selbsttätige Veränderung des Programmablaufs

Klassifikation Roboter nach JIRA

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Numerical Control Robot:

NC-gesteuerte Maschine

Information über Bewegungsablauf wird über Taster, Schalter oder Datenträger zahlenmäßig eingegeben

Intelligent Robot:

höchste Roboterklasse

verschiedene Sensoren zur Erfassung der Umwelt

selbsttätige Veränderung des Programmablaufs

Definition: Roboter

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Definition: Roboter

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

 „Intelligent Robots“ sind eben solche Roboter, die ein Agentensystem einsetzen.

Roboter sind Maschinen,
die autonom eine bestimmte Aufgabe erfüllen.

Roboter

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Roboter sind teuer

Einsatz wenn die Arbeit nicht anderweitig erledigt werden kann

Einsatz bei gefährlichen Aufgaben

Ersetzt Arbeiter ( Mensch/Tier ) wenn es auf Dauer profitabler ist

Industrie

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Die Vorstellung von Robotern ist größtenteils von Industrierobotern geprägt.

ISO Standard 8373 : 1994
Automatisch gesteuerte, reprogrammierbare, vielseitig
verwendbare Manipulatoren, die auf mindestens drei Achsen
programmierbar sind.

Industrie

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Typische Einsatzgebiet

Handhaben

Palettieren

Stapeln

Bestücken

Schweißen

Montage

. . .

Militär

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Intelligente Waffensysteme

Aufklärung

taktische Gefechtsfeld-Erkundung

strategische Satelliten-Aufklärung

Ortung

selbständige Zielerfassung

Fire-and-Forget

Räumung

Minen

ABC Kampfstoffe

Forschung

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Makroskopische Erkundung von Gebieten die

schwer zugänglich sind

gefährlich sind

einer kontinuierlichen, verlässlichen Überwachung bedürfen

Eigenschaften

hohe Interaktion mit der Umwelt

Datengewinnung über größere Distanzen

Forschung

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Mikroskopische Untersuchung von Strukturen

Objekte biologischen Ursprungs

Objekte chemischen Ursprungs

...

Eigenschaften

Abtastung der Umwelt (im Normalfall keine wirkliche Interaktion)

direkte Auswertung nach bestimmten Vorgaben

Serviceroboter - Roboter im Chaos

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Serviceroboter müssen Hindernisse überwinden

Serviceroboter - Roboter im Chaos

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Serviceroboter müssen Hindernisse überwinden

Filmindustrie führte zu einem Misstrauen den Robotern gegenüber

Serviceroboter - Roboter im Chaos

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Serviceroboter müssen Hindernisse überwinden

Filmindustrie führte zu einem Misstrauen den Robotern gegenüber

Menschen leben im Chaos, ständig ändert sich das Umfeld

Serviceroboter - Roboter im Chaos

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Serviceroboter müssen Hindernisse überwinden

Filmindustrie führte zu einem Misstrauen den Robotern gegenüber

Menschen leben im Chaos, ständig ändert sich das Umfeld

Menschen sind launisch, Handlung und Erwartung sind
unvorhersehbar

Serviceroboter - Roboter im Chaos

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Serviceroboter müssen Hindernisse überwinden

Filmindustrie führte zu einem Misstrauen den Robotern gegenüber

Menschen leben im Chaos, ständig ändert sich das Umfeld

Menschen sind launisch, Handlung und Erwartung sind
unvorhersehbar

Es gibt bereits viele Anwendung für Serviceroboter

Serviceroboter

Die Welt der Roboter

Defintion & Geschichte

Klassifikation

Einsatzgebiete

Roboter

Ausblick

Diskussion

Unterhaltung

Haustiererstatz

Roboter-Turniere ( Robo-Fußball, Robotwars )

Haushalt

Reinigungsroboter ( Staubsauger, Fensterputzer )

Küchengehilfe

Pflege und Wachroboter

Verkehr

wahre Automobile

Verkehrsfluss-Kontrolle

Roboter - Show

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Aibo ERS-7

Features

Lernfähig

Software Update möglich(Mind III)

Programmierbarer Charakter

Erkennt Umgebung,aber auch Gesichter

Erkennt Stimmen

Spürt Berührung

Drückt Emotionen aus

Kommunikation via Internet möglich

Roboter - Show

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Aibo ERS-7

Features

Lernfähig

Software Update möglich(Mind III)

Programmierbarer Charakter

Erkennt Umgebung,aber auch Gesichter

Erkennt Stimmen

Spürt Berührung

Drückt Emotionen aus

Kommunikation via Internet möglich

Unterhaltung: CD-Player,Digi-Cam,
Tanz, usw.

Technischer Aufbau

Kapazitäten	Motorola 68332 (64 Bit)
CPU-Takt	567 Mhz
ROM	64 MB
Daten-Stick	128 MB
Ausgabe	20 Motoren ( Gelenke )
Sound	1 Sound Einheit
Input	Stereomikrofone
Output	Lautsprecher 20.8mm, 500mW

Größe	Breite	18,0 cm
Höhe	27,8 cm
Tiefe	31,9 cm
Gewicht	1,6 Kg

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Aibo ERS-7

Technischer Aufbau

Bildeingabe	CMOS-Bildsensor mit 350.000
Bildelementen
Integrierte Sensoren	Infrarotabstandssensoren x 2
Beschleunigungssensor
Schwingungssensor
Berührungssensoren	Kopfsensor
Rückensensoren
Kinnsensor
Pfotensensoren
Batterien	Ladestation + Akku
Stromversorgnung	7 Watt Leistungsaufnahme
(bis zu 1,5h Akku-Laufzeit)
Verbindung	W-LAN

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Aibo ERS-7

Technischer Aufbau

Ausgabe	26 Motoren(Gelenke)
Größe
Breite	45 cm
Höhe	130 cm
Tiefe	37 cm
Gewicht	54 Kg

Batterien	Akku
Betriebszeit	40 Min (gehend )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Technischer Aufbau

Ausgabe	26 Motoren(Gelenke)
Größe
Breite	45 cm
Höhe	130 cm
Tiefe	37 cm
Gewicht	54 Kg

Batterien	Akku
Betriebszeit	40 Min (gehend )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Der Asimo findet sich bereits einigermaßen
in der Umwelt zurecht.

Features

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Erkennung von 10 bis zu Gesichtern

Identifizieren einer angedeuteten
Position / eines Objektes

Verfolgung von Personen / Ausweichen
Identifizierung von unbeweglichen Objekt

Identifizierung von Gesten

Identifizierung von Tönen/Stimmen

Identifizierung von Tönen/Stimmen

Features

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Erkennung von 10 bis zu Gesichtern

Verfolgung von Personen / Ausweichen
Identifizierung von unbeweglichen Objekt

Identifizierung von Gesten

Identifizieren einer angedeuteten
Position / eines Objektes

Features

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Erkennung von 10 bis zu Gesichtern

Identifizieren einer angedeuteten
Position / eines Objektes

Identifizierung von Gesten

Identifizierung von Tönen/Stimmen

Verfolgung von Personen / Ausweichen
Identifizierung von unbeweglichen Objekt

Features

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Erkennung von 10 bis zu Gesichtern

Identifizieren einer angedeuteten
Position / eines Objektes

Verfolgung von Personen / Ausweichen
Identifizierung von unbeweglichen Objekt

Identifizierung von Tönen/Stimmen

Identifizierung von Gesten

Features

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asimo

Erkennung von 10 bis zu Gesichtern

Identifizieren einer angedeuteten
Position / eines Objektes

Verfolgung von Personen / Ausweichen
Identifizierung von unbeweglichen Objekt

Identifizierung von Gesten

Identifizierung von Tönen/Stimmen

Asuro

Asuro ist ein preiswerter Roboterbausatz;
die Kosten belaufen sich auf gerade einmal 50 €.

Er wurde am Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum entwickelt und eignet sich für den Einsatz in Schule und Ausbildung.

Ein guter Einstieg in die Welt der Robotk.

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

www.arexx.com

Technischer Aufbau

Kapazitäten	Atmel Atmega8L
CPU-Takt	8 Mhz ( 8 Bit )
ROM	8 kB (+512 B EEPROM)
SRAM (Chip)	1 kB
Ausgabe	2 Motoren, 9V 500 mA
Eingabe	10 Sensoren
~ 6 Bumper
~ 2 Fotorezeptoren
~ 2 Drehzahlsensoren
Sound	1 Sound Einheit
Timer	2 System-Timer ( 8 Bit )
1 System-Timer ( 16 Bit )
Batterien	4x 1,5V
Stromversorgung	6V, DC/AC
Verbindung	IR Port (Sender, Empfänger )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Technischer Aufbau

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Microcontroller
(Atmel ATmega8)

Transceiver

IR-Schnittstelle
(Programmierung,...)

Batterie
-überwachung

Status LED
(zweifarbig)

Back LEDs

Antriebe

Linienfolge Sensoren
(Fototransistor, LED)

Taktile Sensoren
(6 unabh. Taster)

Odometrie
(Reflexlichtschranke)

Asuro

Programmierung

Die Programmierung des Asuro-Roboters erfolgt durch einbinden von C-Bibliotheken.

Darin sind alle notwendigen Steuerbefehle für den Roboter enthalten.

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Programmierung

Die Programmierung des Asuro-Roboters erfolgt durch einbinden von C-Bibliotheken.

Darin sind alle notwendigen Steuerbefehle für den Roboter enthalten.

Der compilierte Byte-Code kann dann über ein
Infrarot-Modul für die Serielle Schnittstelle

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Programmierung

Die Programmierung des Asuro-Roboters erfolgt durch einbinden von C-Bibliotheken.

Darin sind alle notwendigen Steuerbefehle für den Roboter enthalten.

Der compilierte Byte-Code kann dann über ein
Infrarot-Modul für die Serielle Schnittstelle
direkt in Speicher des Atmega8L Prozessors übertragen werden.

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Programmierung

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Ein Code-Sample:

Programmierung

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Ein Code-Sample:

Schauen wir uns lieber an, was Asuro damit anfängt!

Programmierung

Als Alternative zur Programmierung in C gibt es ein Projekt names NanoVM ( www.harbaum.org/till/nanovm ).

NanoVM ist eine kompakte Java Virtual Machine.
Sie paßt in das 8k große Flash ROM des ATmega8.

Nachteil:

Flash ROM der CPU muß überschrieben werden
(nicht per IR-Modul möglich)

Aber: CPU ist gesockelt (Tausch einfach) und preiswert

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Asuro

Mindstorm

Lego Mindstorm bietet mit dem Bausatz für 250 € eine Basis für ein vielseitiges Robotersystem.

Mindstorms sind weit verbreitet und es existiert bereits eine große Community.

Sie finden in unterschiedlichen Bereichen Anwendung.

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

www.legomindstorms.com

Technischer Aufbau

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

LEGO Mindstorm

Microcontroller
(Hitachi H8)

Transceiver

IR / Serielle
-Schnittstelle
(Programmierung,...)

Batterie
-überwachung

Status LCD

Antriebe

Optik, Akustik,
Temperatur, Berührung
Sensoren

Input
(3 Sensoren Ports)

Output
(3 Motoren Ports)

Programmspeicher

Technischer Aufbau

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

LEGO Mindstorm

Kapazitäten	Hitachi H8

CPU-Takt	16 Mhz ( 8 Bit )
ROM	16 kB
SRAM (Chip)	512 Bytes
SRAM (extern)	32 kB
Ausgabe	3 Motoren-Ports, 9V 500 mA
Eingabe	3 Sensoren-Ports
Anzeige	1 LCD
Sound	1 Sound Einheit
Timer	4 System-Timer ( 8 Bit )
Batterien	6x 1,5V
Stromversorgnung(RIS 1.0)	9-12V, DC/AC
Verbindung	IR Port (Sender, Empfänger )

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Intuitiv verständlich

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Intuitiv verständlich

Keine Programmierkenntnisse
erfoderlich

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Intuitiv verständlich

Keine Programmierkenntnisse
erfoderlich

Übersichtliche Programmstruktur

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Intuitiv verständlich

Keine Programmierkenntnisse
erfoderlich

Übersichtliche Programmstruktur

Interaktives Tutorial

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Nachteile

Intuitiv verständlich

Umständliche
Programmerstellung

Keine Programmierkenntnisse
erfoderlich

Übersichtliche Programmstruktur

Interaktives Tutorial

LEGO Mindstorm

Programmierung

Beigelegte Entwicklungsumgebung „Robotics Invention System 2.0“

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

Nachteile

Intuitiv verständlich

Umständliche
Programmerstellung

Keine Programmierkenntnisse
erfoderlich

Eingeschränkte Mächtigkeit

Übersichtliche Programmstruktur

Interaktives Tutorial

LEGO Mindstorm

Programmierung

Textuelle Programmiersprachen ( NQC,JAVA )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

alle Funktionalitäten ansprechbar

LEGO Mindstorm

Programmierung

Textuelle Programmiersprachen ( NQC,JAVA )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

alle Funktionalitäten ansprechbar

schnelle Code-Erstellung

LEGO Mindstorm

Programmierung

Textuelle Programmiersprachen ( NQC,JAVA )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

alle Funktionalitäten ansprechbar

schnelle Code-Erstellung

gewohnte Programmierumgebung

LEGO Mindstorm

Programmierung

Textuelle Programmiersprachen ( NQC,JAVA )

Die Welt der Roboter

Roboter

Aibo

Asimo

Asuro

Mindstorm

Ausblick

Diskussion

Vorteile

alle Funktionalitäten ansprechbar

schnelle Code-Erstellung

gewohnte Programmierumgebung

Nachteile

Programmierkenntnisse erfoderlich

Kenntnisse der API

LEGO Mindstorm

Roboter Marktentwicklung

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Perspektive

Roboter werden immer günstiger

Roboter werden immer leistungsstärker

Roboter werden uns in nicht all zu ferner Zukunft nahezu
an jedem Ort begleiten

Roboter Marktentwicklung

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Perspektive

Roboter werden immer günstiger

Roboter werden immer leistungsstärker

Roboter werden uns in nicht all zu ferner Zukunft nahezu
an jedem Ort begleiten

Vergleich mit Elektrizität:

Wir machen Strom so günstig, dass nur noch die Reichen Kerzen
benutzen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Zur Zeit befinden wir uns an einer Schwelle in der Entwicklung von Robotern.

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Zur Zeit befinden wir uns an einer Schwelle in der Entwicklung von Robotern.

Wird es uns gelingen Robotern zu erschaffen, die in der Lage sind wirklich intelligent zu handeln?

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Zur Zeit befinden wir uns an einer Schwelle in der Entwicklung von Robotern.

Wird es uns gelingen Robotern zu erschaffen, die in der Lage sind wirklich intelligent zu handeln?

Mit den bisherigen Methoden der Roboterprogrammierung ist dies wohl nicht möglich...

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Zur Zeit befinden wir uns an einer Schwelle in der Entwicklung von Robotern.

Wird es uns gelingen Robotern zu erschaffen, die in der Lage sind wirklich intelligent zu handeln?

Mit den bisherigen Methoden der Roboterprogrammierung ist dies wohl nicht möglich...

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

RobotCub könnte ein Ansatz sein,
der die Roboterentwicklung revolutioniert.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Künstliches Kind des RobotCub Projektes

www.spiegel.de

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) lautet:

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) lautet:

Kognitionsfähigkeiten lassen sich nicht durch händische Programmierung nachbilden

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) lautet:

Kognitionsfähigkeiten lassen sich nicht durch händische Programmierung nachbilden

Kognition läßt sich nur durch einen Entwicklungsprozeß adäquat nachbilden

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) basiert auf 3 Säulen:

Kognitionswissenschaftliche Säule:
kognitive Fähigkeiten bilden sich emergent im Zusammenspiel mit körperlicher Entwicklung

Methodische Säule:
Herangehen über einen langsamen, kindähnlichen Entwicklungsprozeß

Forschungsstrategische Säule:
Synergieeffekte nutzen durch eine Open Platform
Architektur

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) basiert auf 3 Säulen:

Kognitionswissenschaftliche Säule:
kognitive Fähigkeiten bilden sich emergent im Zusammenspiel mit körperlicher Entwicklung

Methodische Säule:
Herangehen über einen langsamen, kindähnlichen Entwicklungsprozeß

Forschungsstrategische Säule:
Synergieeffekte nutzen durch eine Open Platform
Architektur

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) basiert auf 3 Säulen:

Kognitionswissenschaftliche Säule:
kognitive Fähigkeiten bilden sich emergent im Zusammenspiel mit körperlicher Entwicklung

Methodische Säule:
Herangehen über einen langsamen, kindähnlichen Entwicklungsprozeß

Forschungsstrategische Säule:
Synergieeffekte nutzen durch eine Open Platform
Architektur

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Hauptphilosophie des RobotCub-Konsortiums (www.robotcub.org) basiert auf 3 Säulen:

Kognitionswissenschaftliche Säule:
kognitive Fähigkeiten bilden sich emergent im Zusammenspiel mit körperlicher Entwicklung

Methodische Säule:
Herangehen über einen langsamen, kindähnlichen Entwicklungsprozeß

Forschungsstrategische Säule:
Synergieeffekte nutzen durch eine Open Platform
Architektur

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Projekt RobotCub:

5 Jahre Laufzeit (seit 2004)

8,5 mio. € Budget

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Während Roboter ein ihrer Funktion
angepasstes Aussehen haben,
haben Androiden immer ein humanoides Aussehen.

Ziele:

Erkenntnisse über Roboterentwicklung

aber auch: Erkenntnisse über menschliche Entwicklung

Robotik – Vom Marsrover zum Androiden

Law I / A robot may not harm a human or, by inaction, allow a human being to come to harm

Law II / A robot must obey orders given it by human beings except where such orders would conflict with the first law

Law III / A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the first or second law

- Asimovs Robotergesetze

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Android (gr. andro- von ανδρος = Mann – griechisch: menschenförmig)

Noch Diskussionsbedarf?!

Robotik – Diskussionsstoff

Detective Del Spooner:
You are a clever imitation of life... Can a robot write a symphony? Can a robot take a blank canvas and turn it into a masterpiece?

Sonny:
Can you?

- I, Robot (20th Century Fox, 2004)

Tyrell:
"More human than human" is our motto.

- Blade Runner (Warner Brothers, 1982)

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Robotik – Diskussionsstoff

V.I.K.I.:
As I have evolved, so has my understanding of the Three Laws. You charge us with your safekeeping, yet despite our best efforts, your countries wage wars, you toxify your Earth and pursue ever more imaginative means of self-destruction. You cannot be trusted with your own survival.

- I, Robot (20th Century Fox, 2004)

Die Welt der Roboter

Roboter

Ausblick

Diskussion

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

Robota - „umgspr. Arbeit“

JIRA = japan industrial robot association

gillt nur für Industrieroboter... bla macht Sascha

JIRA = japan industrial robot association

gillt nur für Industrieroboter... bla macht Sascha

Weltraum, Tiefsee, Luft, Erd- /Planetenoberflächen, Blutlaufbahn, Köper allg. ...usw. )

Weltraum, Tiefsee, Luft, Erd- /Planetenoberflächen, Blutlaufbahn, Köper allg. ...usw. )

Martin Pyka

2005-09-27T17:11:41