Roboter
Der Lehrstuhl für Ergonomie verfügt über drei Robotersysteme unterschiedlicher Einsatz- und Untersuchungsgebiete. Dabei erstreckt sich das Portfolio von ortsfestem Industrieroboter bis hin zu hochdynamisch mobilen Robotersystemen.
Autonomer Roboter: Turtlebot 2i
Der Turtlebot 2i ist eine mit ROS programmierbare Forschungsplattform. Er besteht aus einer Kobuki Basis, einem Intel NUC Prozessor und ist ausgestattet mit einer Orbbec Astra RGB-D Tiefenkamera. Zusätzlich steht dem Lehrstuhl die Astra Bodytracking SDK zur Verfügung. Im Zuge erster Arbeiten wurde diese Plattform mit human-aware navigation ausgestattet. Der Roboter kann mit Hilfe von SLAM Technologie autonom am Lehrstuhl für Ergonomie variierbare Positionen anfahren. Im Gegensatz zu den anderen am Lehrstuhl eingesetzten Robotermodellen bietet dieses Modell die Möglichkeit Bewegungsmuster in autonome Fahrverhalten zu integrieren. Ein solches Bewegungsdesign wurde auch auf der automatica sprint 2021 Messe vorgestellt (siehe Video).
Mobiles Robotersystem: Parallax Stingray
Der Parallax Stingray ist aufgrund seiner mittleren Größe (280 mm x 330 mm x 140 mm, ca. 1 kg) geeignet für eine Vielzahl von Untersuchungen, insbesondere Untersuchungen zu robotischem Bewegungsverhalten. Das System kann gegenwärtig entweder über Programmierung eines Arduino Mikroprozessors oder die Softwareumgebung Unity in Kombination mit Bewegungserkennung der HTC Vive Hardware angesteuert werden. Der agile Roboter verfügt über den größtmöglichen Spielraum zur Bewegungsgestaltung. Durch zwei getrennte Motoren werden die vorderen Räder angetrieben. Hinten verfügt er über ein omnidirektionales Rad, durch das auch auf der Stelle drehen möglich wird. Er kann sowohl präzise weiträumige Trajektorien, als auch Bewegungsmuster auf engem Raum darstellen. Es kann eine maximale Beschleunigung von ca. 1,2 m/s2 und eine maximale Geschwindigkeit ca. 2 m/s erreicht werden.
Der Parallax Stingray wurde beispielsweise für eine Studie zur Untersuchung zum Führen von Menschen verwendet. Dabei wurde großer Wert auf das Erreichen menschlicher Bewegungsparameter in Bezug auf Beschleunigung, Geschwindigkeit und Trajektorienwahl gelegt
Telepräsenzsystem: Suitable Technologies Beam
Das Telepräsenzsystem Beam (enhanced) von Suitable Technologies wird zur Untersuchung sozialer Interaktionen in Wizard-of-Oz Experimenten eingesetzt (134,4 cm x 21,7 cm x 41,7 cm, 17,7 kg). Das System verfügt über eine Laufzeit von 7h, verwendet zwei integrierte WiFi Antennen zur Kommunikation (Dual-band 802.11 a/b/g/n, LTE verfügbar über USB) und erreicht Höchstgeschwindigkeiten von ca. 1 m/s. Der kinematische Aufbau mit zwei angetriebenen Rädern in der Front und zwei nachlaufenden Casterwheels gleicht dem des Parallax Stingray. Klare Soundwiedergabe auf beiden Seiten der Verbindung durch drei vorwärts- und ein rückwärtsgerichtetes Mikrophon (inkl. Echo- und Rauschunterdrückung). Die speziell angefertigten integrierten Lautsprecher ermöglichen klare und natürlich wirkende Soundwiedergabe. Zwei angebrachte HDR Kameras ermöglichen einen weitläufigen vorwärts gerichteten sowie nach unten gerichteten Blickwinkel, um das Fahren mit dem Beam sicher und einfach zu gestalten.
Industrieroboter: Reis RV20-16
Zusammen mit dem Lehrstuhl für Automatisierung und Informationssysteme der Technische Universität München besitzt und betreibt der Lehrstuhl für Ergonomie einen Reis RV20-16 Industrieroboter (6-Achsen-Knickarm-Roboter). Das System verfügt über eine Maximallast von 16 kg (Zusatzlast Achse 3 10 kg, Achse 2 20 kg, Achse 2+3 20 kg, Achse 1 30 kg), erreicht unter einer mittleren Leistungsaufnahme 1,6 kVA hohe Geschwindigkeiten (Achse 1 200 °/s, Achse 2 165 °/s, Achse 3 150 °/s, Achse 4 450 °/s, Achse 5 450 °/s, Achse 6 500 °/s) mit hoher Wiederholgenaugikeit ± 0,05 mm. Gewicht des Grundgerät (ohne Steuerung und Standplatte) beträgt 220 kg.
Untersuchungsfelder
- Proximity und Well-being
- Legibility und Predictability
- Usability und Programmierung