Ein KI-gestützter Roboter zur Abfallsammlung

0:000:00

 Jannik Möhrle ist Experte für Intelligente Prozessführung und Robotik am Fraunhofer IGCV und leitet das Projekt AutASa
Jannik Möhrle ist Experte für Intelligente Prozessführung und Robotik am Fraunhofer IGCV und leitet das Projekt AutASa – Bild: Fraunhofer-Institut für Gießerei-,

In dem vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderten Projekt AutASa entwickelt das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV gemeinsam mit den Partnern MRK-Systeme und Roboception einen KI-gestützten Roboter für den öffentlichen Raum, der Mülltonnen selbstständig aufnimmt, leert und wieder absetzt.

„Unser Ziel ist es Müllwerker bei Wind und Wetter zu schonen und ihre körperliche Belastung erheblich zu reduzieren“, sagt Jannik Möhrle, Projektleiter am Fraunhofer IGCV. Dazu soll ein intelligentes Robotersystem bestehende Müllfahrzeuge erweitern, indem es an das Heck montiert wird. Die dafür entwickelte Technologie kombiniert diverse Sensoren, um eine digitale 3D-Karte der Fahrzeugumgebung zu erzeugen. So erkennt es Personen und Hindernisse zuverlässig als Kollisionsgeometrien. Spezielle Algorithmen berechnen in Echtzeit eine sichere Bewegungsbahn des Roboters. Intelligente Verschaltung von Sensorsystemen, konzipiert von MRK-Systeme, sichern die gesamte Applikation ab. Bevor der Roboter zum Einsatz kommt, übt er den Gesamtablauf der Bewegung in einer Computersimulation: Dort lernt ein Algorithmus, wie er sich geschickt an Hindernissen vorbei bewegt.

„Unser zweistufiger Ansatz spart Trainingszeit“, erklärt Möhrle und ergänzt: „Zuerst steuert der KI-Algorithmus die groben Bewegungen des Roboterarms über die Mülltonne. Die letzten Zentimeter übernimmt ein adaptives Lernverfahren auf Basis einer KI-basierten flexiblen Objekterkennung von Roboception. Durch diese Kombination passt sich der Roboterarm effizient an neue Situationen an.“ Zusätzlich variiert das Projektteam in der Simulation systematisch Parameter wie Gewicht und Aussehen der Mülltonnen, Reibung bei deren Aufnahme oder Bildrauschen der Kameradaten. Möhrle betont, dass dies den Übergang in die Praxis deutlich robuster macht.

Feldtest in engen Gassen

In einem Feldtest hat sich gezeigt, dass auch komplexe Szenarien, beispielsweise in engen Gassen, ohne Handgriffe von Müllwerkern abgedeckt werden können.

Nach Abschluss der Entwicklungsphase wird der Prototyp derzeit in einem Demonstrationsszenario der kommunalen Abfallsammlung erprobt. Die Projektpartner sind überzeugt: Die demonstrierten Systeme können mehr als nur Mülltonnen heben. Anwendungsfelder sehen sie etwa in der Landwirtschaft, Baubranche oder Industrie – überall dort, wo Menschen heute kraftintensive Routineaufgaben in beliebiger Reihenfolge erledigen. Dazu Möhrle: „Das ist erst der Anfang. Wir wollen den Müllwagen zur mobilen Plattform für smarte Robotik machen.“



  • Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Der IT-Security-Anbieter Trend Micro hat Erkenntnisse zu cyberkriminellen Aktivitäten sowie dem Handel mit Produkten und Dienstleistungen im Cyberuntergrund veröffentlicht.

    mehr lesen: Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

  • Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Nach dem Rückgang im vergangenen Monat legt der Ifo-Geschäftsklimaindex im Mai wieder zu. Dabei haben sich vor allem die Erwartungen für die kommenden Monate verbessert.

    mehr lesen: Unternehmen mit steigenden Erwartungen

  • PLM-Lösungen im Vergleich

    PLM-Lösungen im Vergleich

    Im Marktspiegel ‘Business Software PLM/PDM 2020/2021‘ werden mehr als 40 PLM-Lösungen hinsichtlich ihrer Funktionen untersucht.

    mehr lesen: PLM-Lösungen im Vergleich

  • „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    Die Corona-Krise stellt die Globalisierung auf den Prüfstand. Für VDI-Präsident Volker Kefer ist die Situation Herausforderung und Chance zugleich. Im Interview spricht er über die Lage des Technikstandorts Deutschland heute…

    mehr lesen: „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

  • Die digitale Version der XR Expo geht online

    Die digitale Version der XR Expo geht online

    Ab sofort können sich Aussteller und Besucher auf einer digitalen Plattform für die XR Expo Virtual 2020 am 25. und 26. Juni registrieren.

    mehr lesen: Die digitale Version der XR Expo geht online

  • Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Wechselnde Umgebungsbedingungen durch Ad-hoc-Vernetzung, ständige Rekonfigurationen bedingt durch kleine Losgrößen und Softwareupdates im Feld sind Indikatoren dafür, dass das Testen von Systemen im laufenden Betrieb zunehmend an Bedeutung gewinnt. Um…

    mehr lesen: Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

  • Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen mit KI-Projekten sind dann am erfolgreichsten, wenn die Qualifizierung der eigenen Mitarbeiter den gleichen Stellenwert wie Investitionen in intelligente Technologien hat. Dazu gehört auch das Schaffen einer Lernkultur, die…

    mehr lesen: Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

  • Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Von Februar bis April befragte der Digitalverband Bitkom Industrieunternehmen nach dem Stand der Digitalisierung. Im Vergleich zur Studie von vor zwei Jahren zeigt sich eine positive Entwicklung.

    mehr lesen: Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

  • Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Aufgrund der Corona-Pandemie sind die Exporte der deutschen Maschinenbauer im ersten Quartal gesunken — im Vergleich zum Vorjahr um 6,6 Prozent.

    mehr lesen: Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

  • Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    63 Prozent der KMU rechnen laut einer McKinsey-Befragung mit einem Umsatzrückgang im aktuellen Quartal. Dennoch blicken 77 Prozent nach wie vor positiv in die Zukunft.

    mehr lesen: Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

  • SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    Im Production Level 4 Demonstrator stellt die SmartFactoty-KL neue Produktionstechniken vor — ein Update der Industrie 4.0.

    mehr lesen: SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

  • Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung

    Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung

    Unternehmen, die dank digitaler Technologien auf Servitization setzen, können laut einer Studie 30 Prozent mehr Umsätze im Service-Bereich erzielen, als ihre Mitbewerber.

    mehr lesen: Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung