Festo_BionicWorkplace_de

BionicWorkplace Intuitive Bedienkonzepte und künstliche Intelligenz Die spezielle Arbeitskleidung des Werkers besteht aus einem Lang- arm-Oberteil, das mit Inertialsensoren ausgestattet ist, und einem Arbeitshandschuh, auf dem Infrarotmarker sitzen. Alle notwendi- gen Leitungen sind in das Textil dieser so genannten Wearables integriert. Das Zusammenspiel von Kameras und Wearables erlaubt einen sicheren und intuitiven Umgang mit dem gesamten Arbeitsplatz. Mit Hilfe der erfassten Sensordaten kann der BionicCobot seinem menschlichen Kollegen punktgenau Gegenstände übergeben und ihm bei Bedarf ausweichen – eine unabdingbare Voraussetzung für die direkte Kollaboration zwischen Mensch und Roboter. Kamerasysteme für eine sichere Interaktion Blickrichtung und Kopfbewegung des Werkers registriert eine spezielle 3D-Kamera mit Tiefenwahrnehmung. Durch das Augen- Tracking überprüft das System permanent, ob die Aufmerksamkeit des Werkers auf dem Arbeitsplatz liegt oder ob sie nachlässt. Besteht eine Gefährdungssituation, kann der BionicCobot sofort reagieren und sein Verhalten anpassen. Lenkt der Mensch seinen Blick auf eine bestimmte Stelle der Pro- jektionsfläche, passt sich hier der Inhalt entsprechend an. Soll der Roboter dem Werker ein Bauteil aus einer ungeordneten Kiste reichen, unterstützt ihn eine weitere Kamera, indem sie die Koordi- naten für die idealen Griffpunkte am Objekt ermittelt. Sprachsteuerung und digitale Verarbeitung Ein weiteres Element für das intuitive Bedienkonzept des Bionic- Workplace ist die Sprachsteuerung. Dank einer entsprechenden Software ist das System in der Lage, semantische Details sowie den jeweiligen Sprachkontext zu interpretieren und mit dem Men- schen auf natürliche Weise in Dialog zu treten. Damit der BionicCobot den gewünschten Befehl ausführen kann, wandelt die Spracherkennungssoftware den gesprochenen Satz in Text um. Dazu gleicht sie sein Frequenzmuster mit Datenbanken ab, in denen bereits unzählige Wortbeispiele und ihre Muster hin- terlegt sind. Im nächsten Schritt gilt es, die Bedeutung des Satzes zu verstehen. Dafür sendet die Software den Text an ein Sprach- interface, das ihn auf bestimmte Schlüsselworte überprüft. Maschinelles Lernen optimiert Arbeitsabläufe Hat das Interface die Bedeutung des Satzes erkannt, gibt es ein so genanntes Context-Objekt aus: Einen Software-Code, mit dem die Robotersteuerung arbeiten kann. Für die eindeutigen Handlungs- anweisungen an den BionicCobot sorgt dann eine spezielle, selbst- lernende Automatisierungssoftware mit künstlicher Intelligenz. Die intelligente Software wertet den Inhalt des Context-Objekts aus und verarbeitet gleichzeitig sämtliche sensorisch erfassten Daten und Inputs der verschiedenen Peripheriegeräte. Aus allen diesen Informationen leitet sie den optimalen Programmablauf ab und sendet ihn über die Robotersteuerung an den Screen und den BionicCobot. So weiß dieser, wie und wohin er sich bewegen soll. Mit jeder gelösten Aktion lernt das System weiter hinzu. Dabei entsteht eine so genannte semantische Karte, die kontinuierlich wächst. Entlang der Netzwerkpfade ziehen die hinterlegten Algo- rithmen permanent dynamische Schlussfolgerungen. So gelangt man von einem gesteuerten, programmierten und festen Ablauf nach und nach zu einem wesentlich freieren Arbeiten. Neue Einsatzmöglichkeiten mit Fernmanipulation Zur Fernmanipulation erfasst eine 180-Grad-3D-Stereokamera den gesamten Arbeitsraum. Gleichzeitig trägt der Werker, der räumlich getrennt agiert, zu den textilen Wearables auch eine Virtual-Rea- lity-Brille. Mit ihr kann er die Bilder der Kamera in Echtzeit abrufen und verfolgen. So lässt sich der Roboter aus der Distanz steuern, was beispielsweise im Umgang mit gefährlichen Stoffen oder bei gesundheitsgefährdenden Prozessen von Vorteil ist. Auch könnte ein Werker so mehrere Systeme gleichzeitig steuern – selbst, wenn diese in Fabrikanlagen über den gesamten Globus verteilt sind. Gelernte Wissensbausteine weltweit einsetzbar Durch lernfähige, intelligente Arbeitsplätze und den Einsatz multi- funktionaler Tools wird das Zusammenwirken von Mensch und Maschine künftig noch intuitiver, einfacher und effizienter. Einmal gelernte Wissensbausteine und neue Fertigkeiten lassen sich gren- zenlos teilen und global zur Verfügung stellen. So wäre es möglich, Arbeitsplätze künftig als weltweit vernetzten Verbund mit lokalen Anpassungen aufzubauen – jeweils abgestimmt auf die individuel- len Aufgaben und Kundenwünsche vor Ort. 01 02 01: Sicherer Umgang: Anhand der spezi- ellen Arbeitskleidung kann das System seine Aktionen an die Position und die Bewegungen des Werkers anpassen. 02: Lernfähiger Arbeitsplatz: Mit Hilfe künstlicher Intelligenz verarbeitet das System die Sprachbefehle weiter und lernt mit jeder neuen Aktion dazu. 03: Kontrollierte Fernmanipulation: ge- fahrloses Arbeiten mit Hilfe der textilen Wearables und einer Virtual-Reality-Brille aus sicherer Distanz. 03 6 Festo AG & Co. KG 7 BionicWorkplace: Mensch-Roboter-Kollaboration mit künstlicher Intelligenz