16.02.2025
LunarAssembly

Jüngste wissenschaftliche Entdeckungen über das Vorhandensein von Wassereis auf dem Mond haben zu einem größeren Interesse an Mondmissionen geführt. Für den Bau und die Wartung zukünftiger Mondbasen werden Robotertechnologien von entscheidender Bedeutung sein. Die Teleoperation von Robotersystemen ist eine etablierte Technologie, die es einem Bediener ermöglicht, einen Roboter von einer entfernten Bedienerstation aus zu steuern. Der Grad der Immersion des Bedieners in die entfernte Szene kann durch den Einsatz von haptischem Feedback deutlich erhöht werden. Allerdings kommt es bei der Teleoperation eines Roboters auf dem Mond von der Erde zu erheblichen Zeitverzögerungen in der Größenordnung von mehreren Sekunden, die den Einsatz heutiger Teleoperationstechnologien in solchen Szenarien verhindern. Während wirksame Steuerungsmethoden verfügbar sind um Signalverzögerungen von bis zu ~1 Sekunde zu bewältigen, nimmt die Leistung dieser Algorithmen mit längeren Verzögerungen drastisch ab.

Das LunarAssembly-Projekt befasst sich somit mit einer grundlegenden wissenschaftlichen Herausforderung, nämlich der Teleoperation von Robotersystemen unter großen Zeitverzögerungen, motiviert durch ein Szenario der Fernmontage auf dem Mond. Wir glauben, dass solch lange Signalverzögerungen neue Paradigmen für die Teleoperation erfordern, mit einem angemessenen Zusammenspiel zwischen autonomen Funktionen und menschlichem Eingreifen.

Projektpartner:

  • ACIN Robotic Systems Lab (TU Wien)
  • ICT Autonomous Systems Lab (TU Wien)
  • Space Robotics Research Group, SnT, University of Luxembourg

Fördergeber:

Österreichischer Wissenschaftsfonds (FWF)

  08.01.2025
Caring Robots // Robotic Care

Unser Ziel ist es, Robotik-Technologie in der Pflege neu zu denken, indem wir eine Technologie entwickeln, die nützlich, sicher, sinnvoll und gewünscht ist, und zwar durch einen Designprozess, der Pfleger:Innen, Menschen in der Pflege, Pflegeorganisationen und andere Interessengruppen einbezieht. Das Projekt Caring Robots // Robotic Care ist eine transdisziplinäre Forschungskooperation zwischen der TU Wien, der IT:U Interdisciplinary Transformation University Austria, der Caritas Wien und dem Technischen Museum Wien.

Die Entwicklung von Robotern für den Einsatz in der Pflege ist ein vieldiskutiertes Szenario, das stark polarisiert. Auf der einen Seite steht die Hoffnung, dass die (Roboter-)Technologie hilft, die Herausforderungen des demografischen Wandels zu meistern, Pflegende zu unterstützen und Menschen zu einem selbstbestimmten Leben zu verhelfen. Auf der anderen Seite steht die Befürchtung, dass Roboter die menschliche Pflege ersetzen und pflegebedürftige Menschen ins soziale Abseits drängen. Ziel dieses Projekts ist es, mögliche und wünschenswerte Rollen von Robotern oder ähnlichen Technologien im komplexen Kontext der Pflege zu erforschen. Wir wollen ein breites Spektrum von Akteuren – Pflegekräfte, Klienten, Interessengruppen, Nutzer und politische Entscheidungsträger – mit Expert:Innen aus den Bereichen Robotik, Informatik und Soziologie zusammenbringen, um gemeinsam die Frage zu stellen, wie Technologie die Zukunft der Pflege verändern kann und sollte (oder auch nicht).

  08.01.2025
MANiBOT

MANiBOT aims to empower bi-manual, mobile, service robots with superior physical capabilities able to perform a wide variety of manipulation tasks, with highly diverse objects, in a human-like manner and performance, in diverse, challenging environments.

The project seeks to revolutionise the robotics landscape by enhancing robot’s handling skills, including simple grasping, pick-and-place operations, bi-manual and non-prehensile manipulation, and ensuring adaptive responses to changing environments or to the properties of objects.

To achieve these capabilities, innovations will be developed in the fields of advanced environment understanding, efficient manipulation techniques, robot cognitive functions and physical intelligence. The researchers will implement their solutions with a focus on baggage handling and supermarket shelves’ restocking, with piloting of robots in relevant environments.

Partners:
Centre for Research and Technology Hellas

Fraport Greece

TWI Hellas

University of Bristol

BioRobotics Institute of Sant’Anna School of Advanced Studies

Central Institute for Labour Protection – National Research Institute (CIOP-PIB)

Diamantis Masoutis SA

Asea Brown Boveri SA (ABB)

Aristotle University of Thessaloniki

The Technical University of Darmstadt

Schwarz Digits

The University of Burgos (UBU)

  08.01.2025
TraceBot

Today manual procedures still dominate when it comes to creating and testing new healthcare products. This is because regulations require certainty in the execution of each process step and systematic checking to verify task completion, known as traceability. A particular challenge in this field is the handling of sterile medical products. Lab automation with dexterous and reasoning robots is the solution.

The EU funded TraceBot project aims at addressing healthcare-related processes, and more exactly the membrane-based sterility testing process. The objective of TraceBot is to bring verifiable actions to robot manipulation by reasoning over sensor-actor trails in a traceability framework based on digital-twin technology and extend current robot motion planners with the automatic execution of self-checking procedures that create a semantic trace of the actions performed. The goal is to create robotic systems able to understand what they perceive and do, to ensure that any manipulation action is verified, thus meeting the needs of the regulated environment.

The TraceBot project brings together six strong partners from five countries: Astech Projects Limited (England), Commissariat à l‘Energie Atomique et aux Energies Alternatives (France), Fundación Tecnalia Research & Innovation (Spain), Invite GmbH (Germany), Technische Universität Wien (Austria) and Universität Bremen (Germany) and is being guided by representatives of the pharmaceutical industry. Each partner contributes its own expertise by providing a solution working hand-in-hand with each other partner’s solution. This cooperation will permit the development of tactile grippers for handling medical products, the design of a set of manipulation skills to execute the regulatory checking actions for every assembly step, the generation of an intuitive programming method for a quick adaptation to novel products and tasks and, last but not least, the development of a reasoning framework to monitor and control the safe and failure-resistant operation of the robot system, in order to meet the need of safety-critical automation. The TraceBot project’s coordination, communication and dissemination is carried out by the health network BioLAGO (Germany).

  08.01.2025
iChores

iChores ist ein internationales Forschungsprojekt mit dem Ziel, kollaborative Mensch-Roboter-Schnittstellen für intuitive Interaktion über mehrere Modalitäten zu schaffen.
Unsere Forschung konzentriert sich darauf Methoden zu finden, die es einem kollaborierenden Roboter ermöglichen, relevante Informationen aus den Blicken und Gesten eines menschlichen Partners zu extrahieren.
Dabei wollen wir erforschen wie Blick-, Gesten-, und Sprachinformationen für eine natürlichere und intuitivere Schnittstelle kombiniert werden können.
Wir verwenden eine benutzerzentrierte Designmethodik und erstellen Forschungsfragen und Hypothesen hinsichtlich der Auswirkungen der Kombination von Modalitäten auf das Verständnis des Roboters in Bezug auf Fehler, Dauer, und Benutzererfahrung während der Mensch-Maschine Interaktion.

Partner:
Czech Technical University in Prague, Czech Institute of Informatics Robotics and Cybernetics

Jagiellonian University in Cracow, Institute of Philisophy

  09.10.2024
SpecTrackular

Projektziele

  • Entwicklung eines Teleskopsystems zur spektroskopischen Untersuchung von Weltraumschrott
  • Selbstlernendes Pointing-Modell
  • Verbesserte Teleskopnachführung durch Bahndatenmessung

Beschreibung

Im Jahr 2023 sind so viele Satelliten ins All gestartet wie noch niemals zuvor. 40% aller im Erdorbit detektierbaren Objekte stammen aus den letzten 4 Jahren. Damit einhergehend steigt auch die Menge an Weltraumschrott stetig an. Setzt sich die Entwicklung der letzten Jahre fort, wird Weltraumschrott zur immer größer werdenden Bedrohung für Satelliten. Bis es einen globalen Plan zur Prävention von künftigem, sowie zur Entfernung von bestehendem Weltraumschrott gibt, ist eine genauere Vorhersage ihrer Umlaufbahnen essenziell. Somit können unwahrscheinliche Kollisionen erkannt und die Lebensdauer von Satelliten verlängert werden.

ACINOGS: Optische Bodenstation

SpecTrackular zielt darauf ab, ein Teleskopsystem zu entwickeln, welches die Umlaufbahn von Weltraumschrott automatisch vermessen und diesen anschließend spektroskopisch charakterisieren kann. Voraussetzung dafür sind eine hochpräzise Orientierung und Nachführung des Teleskopsystems, eine Aktualisierung der Umlaufbahn anhand gewonnener Daten sowie eine spektroskopische Analyse der Schrottobjekte. Reflexionsspektroskopie benötigt eine besonders genaue Nachführung des Teleskops, da sich die Ausrichtung von Lichtquelle, Blende und Detektor innerhalb weniger Bogensekunden befinden muss.

Um die geforderte Nachführgenauigkeit des Teleskopsystems zu erreichen, wird ein selbst-lernendes Pointing-Modell entwickelt, welches tagesaktuelle Ausrichtungsfehler kompensieren kann. Dieses Teleskopsystem kann anschließend genutzt werden, um die Abweichung zwischen öffentlich zugänglichen Bahndaten und der tatsächlichen Umlaufbahn des Schrottobjekts zu vermessen und ein neues Bahnmodell aufzustellen. Die Kombination dieser Projektziele soll zu einem Teleskopsystem führen, welches fähig ist, Weltraumschrott minutenlang mit einer Nachführgenauigkeit <2“ verfolgen zu können und damit spektroskopische Vermessung zu ermöglichen. Eine spektroskopische Analyse des einfallenden Lichts kann anschließend Informationen über Material, Pose und Rotation des Schrottobjekts geben, womit das Bahnmodell weiter verbessert werden kann.

Anwendungen

  • Weltraumschrottüberwachung

Projektpartner

  • ASA Astrosysteme GmbH

Funding

  • FFG – Forschungsförderungsgesellschaft, Austrian Space Applications Programme (ASAP)

  09.08.2024
Development of the AI-based autonomous task planning and robot teaching solution for highly complex manufacturing assembly process

In dem Projekt werden komplexe Manipulationsfähigkeiten für zweiarmige Roboter entwickelt. Die Anwendungen liegen im Bereich der industriellen Fertigung und Montage.

Projektpartner

  • KIMM (Koordinator)
  • KITECH
  • KAERI
  • KETI
  • KIRO
  • KAIST
  • Lline
  • TU Wien

Fördergeber

Südkoreanisches Ministerium für Handel, Industrie, und Energie (MOTIE)

  09.08.2024
TUW/DLR Joint Laboratory on Human Centered Robotics

Das „TUW-DLR Joint Laboratory on Human Centered Robotics“ ist ein virtuelles Kompetenzzentrum zwischen der Technischen Universität Wien und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR e.V.). Die Mission des Joint Labs besteht in der Durchführung international führender Forschungsarbeiten im Bereich der “Human Centered Robotics” mit einem Fokus auf Echtzeitregelung maschinellem Lernen in der Mensch-Roboter-Interaktion. Die derzeitigen Forschungsaktivitäten im Rahmen des Joint Labs sind in die folgenden Themenbereiche gegliedert:

  • Agile beinbasierte Fortbewegung
  • Nachgiebige Gesamtkörperregelung für Manipulatoren mit freifliegender Basis
  • Mensch-Roboter-Interaktion

Beteiligte Einrichtungen:

  13.06.2024
HiFliTE

Humanoide Roboter sollen das Aussehen und die komplizierten Bewegungen des Menschen nachahmen. Das Bestreben, humanoide Roboter mit menschenähnlichen Bewegungsfähigkeiten zu schaffen, stellt einen grundlegenden Meilenstein in der Robotik dar. Auf der einen Seite konzentrieren sich die Forscher darauf, Robotern die gleiche Fähigkeit wie Menschen zu verleihen, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen. Auf der anderen Seite konzentrieren sich die Forscher auf die Entwicklung dynamischer Regelungen, die es humanoiden Robotern ermöglichen, auf verschiedenen Höhen zu laufen oder zu springen und so ihre Mobilität in unstrukturierten Umgebungen zu verbessern.

In diesem Zusammenhang zielt das HiFliTE-Projekt darauf ab, zweibeinige Roboter in die Lage zu versetzen, Aufgaben auszuführen, die für die Roboterstruktur nicht durchführbar sind (z. B. aufgrund der Höhe, der begrenzten Gelenkpositionen oder des Fehlens von Gliedmaßen), indem die Flugphase eines Sprungs ausgenutzt wird. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein High-Level-Framework entworfen, um die Bewegung während der Start-, Flug- und Landephasen zu planen. Während der Flugphase besteht das Ziel darin, einen Endeffektor des Roboters so zu steuern, dass er eine bestimmte Aufgabe ausführt, während der Rest des Körpers die Bewegung des Endeffektors kompensiert und den Roboter stabilisiert. Dieser Rahmen wird an einem zweibeinigen Roboter validiert, der nicht mit Armen ausgestattet ist, um die Aufgabe des Öffnens der Tür zu erfüllen. Da der Roboter keine Arme hat, wird während der Flugphase ein Bein gesteuert, um gegen den Türgriff/die Panikstange zu treten, während das andere Bein und der Rumpf die Bewegung kompensieren sollen.

  01.06.2024
HängMan

Das HängMan-Projekt zielt auf eine neuartige technische Lösung für kontaktbehaftete Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten großräumiger Infrastruktur und industrieller Anlagen ab, welche eine Handhabung in schwer zugänglichen Lagen in großer Höhe erfordern. Während für die rein visuelle Inspektion bereits unbemannte Drohnen eingesetzt werden, existiert für kontaktbehaftete Manipulationsaufgaben bisher keine breit einsetzbare Lösung. Das anvisierte System besteht aus einer mit Propellern ausgestatteten Basis und einem Manipulatorarm. Hierbei wird die Basis von einem externen Kransystem getragen und grob im Aufgabenbereich positioniert. Im Vergleich zu herkömmlichen Flugsystemen, besitzt das System eine deutlich höhere Traglast und erlaubt die Anwendung großer externer Kräfte auf die Umgebung. Durch die Propeller wird die unerwünschte Pendelbewegung der Basis ausgeglichen und die Plattform genau positioniert, während Interaktionskräfte aufgrund der Bewegung und Manipulation des Roboterarmes ausgeglichen werden. In dem Projekt soll ein derartiges System prototypisch aufgebaut werden und hinsichtlich der Möglichkeiten zur präzisen Positionierung und Manipulation der Umgebung evaluiert werden. Auch der Einfluss von externen Störkräften, wie Wind, auf die Genauigkeit soll untersucht werden. Das System wird abschließend in zwei Beispielsanwendungen der Inspektion und Instandhaltung getestet. Mögliche Anwendungsgebiete dieses Systems liegen in der Wartung und Instandhaltung von Anlagen in der Öl- und Gasindustrie, der Wartung und Inspektion von Windrädern, Hochspannungsmasten, Brückenpfeilern oder Photovoltaik-Kollektoren. Derartige Aufgaben erfordern besonders geschultes Personal, wie erfahrene Industriekletterer, und sind entsprechend zeit- und kostenintensiv.

Fördergeber:

Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)