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Autonome Robotik
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Wie sicher sind Militär-Drohnen?
von Arne am 17.09.2009 um 14:06 Uhr
Wie in letzter Zeit vielfach in der Presse zu lesen und auch in diesem Blog bereits erwähnt, werden mittlerweile unbemannte Drohnen vom Militär gerne eingesetzt. Eigentlich müsste man davon ausgehen, dass diese Maschinen, wenn sie unbemannt und halb-autonom, zudem mit Waffen ausgerüstet, durch die Gegend fliegen, höchste Sicherheitsstandards erfüllen. Aktuelle Entwicklungen rund um die Drohnen und Aussagen des Militärs lassen den beunruhigenden gegenteiligen Schluss zu.
Die Drohnen fliegen halb-autonom und werden von Piloten am Boden ferngesteuert. Die Drohnen, die in Afghanistan eingesetzt werden, werden zur Zeit besonders gerne von Piloten aus Nevada in den USA gesteuert. Die sitzen dort und übermitteln die Kommandos anhand der Video-Informationen, die sie ihrerseits von der Drohne übertragen bekommen, per Satellit. Bricht die Satellitenverbindung ein, ist die Drohne so schlau, erst einmal an der aktuellen Position zu kreisen, um auf die Wiederaufnahme der Verbindung zu warten. Geht der Treibstoff aus, sind die Drohnen so programmiert, dass sie zu ihrer Basis zurückkehren.
Das funktioniert allerdings nicht immer wie gewollt, wie kürzlich eine irische Drohne demonstrierte, die in Zentralafrika ihren Einsatz flog. Diese Drohne hatte fälschlicherweise noch ihre irische Heimatbasis einprogrammiert und stürzte folgerichtig auf ihrem viel zu langen Rückflug in der Wüste ab. [1] Ist eine solche Maschine mit Bomben beladen und stürzt nicht in die Wüste, sondern in besiedelte Gebiete, sind die Folgen katastrophal. Aktuelle Drohnen tragen bislang nämlich noch keine Selbstzerstörungs-Mechanismen für solche Fälle an Bord.
Bewaffnete Reaper MQ-9Letzten Sonntag entschloss sich eine in Afghanistan eingesetzte Drohne vom Typ MQ-9 Reaper, nicht mehr auf die Befehle ihres fernsteuernden Piloten zu hören. Da sich die Drohnen allerdings selbstständig in der Luft halten, flog sie weiter und hielt dabei unaufhörlich auf fremden Luftraum zu. Da die Kontrolle über die Maschine nicht mehr wiederzuerlangen war, wurde kurzerhand ein bemannter Kampfjet entsandt, der die Drohne abschoss um sie so in einen unbewohnten Berghang stürzen zu lassen. Klingt das nach sicherer Technik?
Zur allgemeinen Flugsicherheit dieser ferngesteuerten Drohnen heißt es bei Popular Science:
More than a third of the 200 Predators delivered to date have crashed catastrophically, due to both aircraft malfunction and human error. One pilot executed a hard left at high speed—perfectly doable in a manned combat craft but not a maneuver the Predator, powered by a snowmobile engine, can handle; it flipped over and spiraled out of control. Several other operators accidentally switched off the engine mid-flight. One inadvertently erased the onboard RAM, and with it any hope of controlling the aircraft. “That this was even possible to do during a flight is notable in itself and suggests the relatively ad hoc software development process occurring for these systems”, wrote human-error specialist Kevin Williams of the Federal Aviation Administration in a 2004 analysis of UAV crashes. As Colonel John Montgomery put it to a group of reporters at Creech last March, “We’re on the ragged edge”.
Es lässt sich also tatsächlich bei den Drohnen im Flug unabsichtlich der Motor abstellen, die Software löschen und es lassen sich Flugmanöver vorgeben, die mit den Flugeigenschaften der Drohne nicht vereinbar sind und damit unweigerlich zum Absturz führen. Etwas, was zum Beispiel bei modernen Passagiermaschinen undenkbar ist, die dafür zahlreiche, redundante Sicherungssysteme in sich tragen. Also warum nicht bei Maschinen, die mit bis zu 16 Bomben bestückt über die Häuser kreisen?
Kein besonders beruhigendes Wissen, oder?!
Via BotJunkie, via Planet Robotics.
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- Strategy Page: The Homesick UAV
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Roomba-Konkurrenz
von Arne am 16.09.2009 um 23:58 Uhr
Wie hier schon zu lesen war, habe ich mich vor einigen Tagen für einen Roomba entschieden. Ich bereue nichts, der Roomba macht seine Arbeit vortrefflich und mir eine Menge Freude. Nichtsdestotrotz lohnt sich bei einer Neuanschaffung immer auch ein Blick auf die Konkurrenz. Auf der IFA stellen gleich zwei Hersteller ihre Roomba-Konkurrenten vor: Goldluck und LG Electronics.
Der Roboking von LG bringt zusätzlich zur Infrarotsensorik auch noch Ultraschallsensorik mit, was weiter das Anrempeln von Möbeln und Gegenständen reduzieren soll. Spiegelnde und durchsichtige Flächen – mit denen Roombas Infrarotsensoren naheliegenderweise ihre Schwierigkeiten haben – dürften dadurch allerdings genausowenig erkannt werden. Außerdem bringt der Roboking zwei statt nur einer seitlichen Eckenbürste und nach eigenen Angaben eine bessere Saugleistung mit. Darüber hinaus beherrscht er vier statt drei verschiedene Reinigungsmuster. Dass er dafür preislich allerdings erst gut vierstellig startet, macht ihn nicht zum klassischen Roomba-Konkurrenten. Denn Roomba ist nicht zuletzt wegen seines vertretbaren Preises der erste erfolgreiche Roboter für den Massenmarkt geworden.
Goldluck hingegen bietet seinen Staubsaugerroboter ab 180 EUR an und damit sogar noch unter den Roomba-Einsteigermodellen. Goldluck sucht dafür im Moment noch einen Handelspartner für Europa. Optisch und technisch scheint der Goldluck-Roboter dem Roomba – zumindest von der Außenperspektive – sehr ähnlich zu sein. Die beiden Ansichten von unten sind kaum zu unterscheiden, von der Platzierung der drei Bürsten bis zum Staub-Auffangbehälter.
Ansicht von unten, Roomba (links) und GoldluckAllerdings – so räumt ein Goldluck-Mitarbeiter gegenüber Golem ein – beschäftigt Goldluck für die Entwicklung „nur 30 statt 300 Entwickler“ (im Vergleich zu iRobot). Wegen des niedrigen Preises allerdings trotzdem möglicherweise eine Alternative.
Es gibt mittlerweile eine Vielzahl an Herstellern von Staubsaugerrobotern – gerade in Asien. Vielleicht mache ich bei Gelegenheit mal eine Gegenüberstellung der verschiedenen Modelle.
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Zukunft der Fertigung?
von Arne am 15.09.2009 um 15:45 Uhr
Motoman hat mit seinen Robotern in letzter Zeit schon gezeigt, wie man kochen oder Cocktails zubereiten kann, hier zeige ich jetzt ein etwas realistischeres Video diesen Jahres von Motoman. Der Roboter setzt in dem Video einen Bürostuhl aus seinen Einzelteilen zusammen.
Motoman baut einen Bürostuhl zusammenDies ist eine Arbeit wie sie genau so in der Fertigung getan wird, allerdings hauptsächlich von geübten Personen. Der Roboter setzt den Stuhl in dem Video mit beeindruckender Eleganz zusammen und arbeitet dabei mit beiden Armen parallel. Dies führt zu seltsam vertrauten, menschenähnlichen Griffen und Bewegungen.
Das kommt nicht von ungefähr, denn diese Roboterarme haben 15 Freiheitsgrade und damit ungefährt so viele wie ein menschlicher Arm. Dass sie so hübsch parallel arbeiten (der eine Arm hält zum Beispiel den Stuhl fest, während der andere Arm schraubt), sieht man bislang selten. Das liegt vor allem an dem gesteigerten Programmier- und Rechenaufwand zur Kollisionsvermeidung, lässt man zwei Roboterarme im gleichen Arbeitsraum miteinander arbeiten.
Es ist leicht vorstellbar, dass Roboter in Zukunft bei solchen Arbeiten eingesetzt werden. Mit all ihren bekannten Vorteilen für den Arbeitgeber gegenüber menschlichen Arbeitern: Kein Gehalt, 24-Stunden-Schichten, 7-Tage-Woche, …
Via Planet Robotics und BotJunkie.
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Roboter: BigDog, Taizo und FINE
von Arne am 13.09.2009 um 18:09 Uhr
Die Zahl der Roboter steigt kontinuierlich und immer schneller. Nicht nur Roboter in der Forschung, sondern auch in der Anwendung. Bei Industrierobotern ist das nun schon seit einigen Jahren der Fall, mittlerweile kommen aber auch – wenngleich bislang hauptsächlich in Japan und Südkorea – autonome, mobile Roboter hinzu. Etwa Spielzeug- und Therapieroboter, sowie Roboter für den Ottonormalverbraucher, wie zum Beispiel Staubsauger-, Wisch- und Rasenmäh-Roboter.
Um diese Entwicklung etwas im Auge zu behalten will ich im Folgenden regelmäßig in einer Übersicht neue Roboter vorstellen. In diesem ersten Teil werde ich mit einem Roboter beginnen, der nicht neu ist, über den ich aber schon seit längerer Zeit schreiben wollte, weil er unheimlich beeindruckend ist: BigDog. Außerdem ein Gymnastiktrainer und ein fahrender Feuerlöscher.
BigDog
BigDogBigDog wurde 2005 im Auftrag der DARPA von Boston Dynamics, der NASA und der Harvard University entwickelt. Der Roboter wurde für das Militär quasi als modernes Maultier entwickelt. Er ist ca. 6 km/h schnell und kann 150 Kilogramm auf seinem Rücken tragen.
BigDog ist ein vierbeiniger Roboter, der vor allem durch seinen dynamischen Gang auffällt. Im folgenden Video ist zu sehen, wie er durch verschiedene Terrains marschiert und dabei widrigen Bedingungen ausweichen muss. Er geht über unsicheren Untergrund wie Schnee und Laub oder wird während der Bewegung gestoßen. Sieht man den Roboter mit dem Untergrund kämpfen und stolpern, wirkt er fast lebendig. Die Szene im Video, in der BigDog auf Glatteis ausrutscht, stolpert und sich wieder fängt, wirkt so realistisch, dass ich es beim ersten Ansehen fast beängstigend fand. Die Szene findet sich ca. ab Minute 1:25 im Video und lässt einen unbewusst daran zweifeln, dass dies wirklich eine Maschine und kein Tier ist.
BigDog in verschiedenen TerrainsEine Weiterentwicklung von BigDog, die nicht so laut, dafür aber deutlich leistungsfähiger sein soll, ist bereits in Entwicklung.
Taizo
Taizo, GymnastiktrainerTaizo ist ein relativ junger humanoider Roboter. Er erinnert optisch an einen Astronaut in Clownschuhen und ist als Gymnastik-Lehrer für ältere Japaner konstruiert. Er ist 20 Zentimeter groß, wiegt 7 Kilogramm und kann mit seinen insgesamt 26 Gelenken verschiedene gymnastische Übungen vortanzen.
Taizo wurde vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) entwickelt und turnt die Übungen sowohl im Stehen als auch im Sitzen auf seinem Stühlchen, das er mitbringt. Er soll im nächsten Jahr für ca. 8000 US-Dollar zu kaufen sein.
Unter dem Namen HRP-2m Next gibt es den Taizo auch nackt, also ohne das lustige Kostum, für Forschung und Lehre.
Taizo als GymnastiktrainerFINE
FINEFINE, First INtelligent Extinguisher („Erster, intelligenter Feuerlöscher“), ist ein Design-Konzept für einen autonomen Feuerlöscher. Der Roboter ist ein kleines Gefährt, das einen Feuerlöscher in sich trägt. Der Feuerlöscher kann im Normalfall einfach entnommen und zum Löschen benutzt werden. Bricht das Feuer allerdings aus, wenn gerade niemand zu Hause ist, nimmt FINE das Problem selbst in die Hand.
Entwickelt von Benjamin Davoult und Baptiste Lanne und ausgezeichnet mit dem James Dyson Award. Das nachfolgende Video zeigt, wie der Einsatz des Roboters aussehen soll:
FINE beim LöscheinsatzVia Planet Robotics und Plastic Pals.
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[Linkdump] 5. September 2009
von Arne am 05.09.2009 um 15:08 Uhr
Robotische Links der vergangenen Tage:
NMRI: How to make a Fish Robot Body out of Fiberglass − Tutorial (engl.)
Spiegel Online: Entstehung von Gefühlen − Der weinende Roboter
YouTube: BattleBotsTV − Neuer YouTube-Channel für die Freunde von Roboter-Kämpfen
Produktion: Momac-Offshore-Transfer-System − Roboter setzen Menschen sicher über zu Offshore-Windkraftanlagen
Deutschlandfunk: Red kein Blech! − Programmhinweis, Sonntag, 6. September 20:05 Uhr, Deutschlandfunk
20min: Roboter-Insekt geht in die Luft − Roboterinsekt mit Energieversorgung an Bord
netzwelt: World War − Fantastisch inszeniertes Roboterduell (Making-Of)
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Mein Roomba
von Arne am 04.09.2009 um 11:22 Uhr
Seit vorgestern besitze ich einen iRobot Roomba und habe ihn bereits vollständig in mein Herz geschlossen. Meine Wohnung ist jetzt sauberer als sonst und ich habe nicht nur dafür keinen Finger rühren müssen, sondern habe zusätzlich dazu einen autonomen Roboter in meiner Wohnung rumdüsen. Fantastisch!
Roomba 560Ich habe mich für den Roomba 560 entschieden, weil dieser aufgrund der aktuellen Preisschwankungen bei Amazon kurzfristig deutlich reduziert war. Was ihm gegenüber dem teureren Modell Roomba 580 fehlt, ist glaube ich im Wesentlichen die Fernbedienung. Der Roomba 560 kommt mit Timer und mit zwei Virtual Wall Lighthouses, die ich − wie gesagt − gegenüber den einfachen Virtual Walls empfehle.
Folgerichtig wurde ich heute und gestern morgen von einem Roomba geweckt, der sein Tagewerk mit einem freudigen Piepsen und ansurrenden Bürsten begann. Das geschah natürlich nicht unabsichtlich, den Timer hatte ich bewusst so eingestellt − zu meiner Freude am Morgen.
Es ist ganz erstaunlich, wie schnell der Roomba eine Zimmerfläche vollständig abgegrast hat, selbst wenn das Zimmer verwinkelt und mit zahlreichen Möbeln verstellt ist. Der Roomba benutzt dabei im Wesentlichen drei verschiedene Bewegungsmuster, die er im Wechsel je nach Situation wählt, um das Zimmer zu erschließen:
Spiralförmig in der Mitte des Zimmers
Zick-Zack durchs Zimmer
Die Wand entlang (mal linksrum, mal rechtsrum)
Ich empfehle, die erste Säuberung in jedem Zimmer mit wachem Auge zu begleiten, um das zu tun, was man auch sonst beim manuellen Staubsaugen tut: Kleinteile aus dem Weg räumen. Roomba hat zwar auch mit kleinen Teilen wie Schrauben, kleinen Notizblöckchen usw. keine Probleme, diese landen in seinem Auffangbehälter. Man sollte es allerdings möglichst nicht riskieren, dass er sich an diesen Teilen doch verschluckt und vor allem auf Papierschnipsel und Kabel/Fäden achtgeben.
Der Roomba ist durch seine Höhe von knapp zehn Zentimetern auch in der Lage, unter die meisten Schränke, Betten und Sofas zu krabbeln. Ich habe daher bei dem ersten Lauf meines Roombas den Bereich unter meinem Bett zur Vorsicht mit einer Virtual Wall abgesperrt. Allerdings hauptsächlich, da ich annehme, dass der Roomba ansonsten in Streik getreten wäre oder eine Versetzung beantragt hätte.
Selbstständig zurück zur BasisstationSo hat der Roomba jetzt bereits zweimal via Timer seine Tour durch die Wohnung begonnen und mehrere Füllungen seines Staubbehälters aus der Wohnung befördert. Nach jeder Reinigungstour, die ich mit den Virtual Wall Lighthouses grob vorgegeben habe, kehrt er selbstständig zu seiner Basisstation zurück, um sich aufzuladen und auf den nächsten Start zu warten. Mit den Virtual Wall Lighthouses teilt man Roomba die Trennung zwischen einzelnen Räumen mit. So bleibt Roomba dann ungefähr 20 bis 25 Minuten in einem Raum und wechselt dann selbstständig in den nächsten. Zum Ende dienen die Lighthouses dem Roomba dazu, den Rückweg zu rekonstruieren und somit sicher zur Basisstation zurückzufinden.
Zu Beginn habe ich dem Roomba eigentlich die ganze Zeit zugesehen, habe die verschiedenen Reinigungsmuster beobachtet und war damit beschäftigt, ihm Hindernisse in den Weg zu stellen und zu sehen, wie er sich aus den Situation freifährt. Nachdem ich das eine verrückt lange Zeit getan habe, habe ich ihm die Küche überlassen und habe mich zurück an die Arbeit begeben. Die ganze Zeit das leise Surren im Ohr und immer die hörbare Rückmeldung, wenn er gerade wieder in der Ecke der Küche angekommen war, in der bei mir die Pfandflaschen auf dem Boden stehen. *kling* *pling*
Als ich ihn später ins Badezimmer setzte − eine ziemlich kleine Bodenfläche − schloss ich die Tür, damit er dort in Ruhe reinigen kann, ohne versehentlich den Raum zu verlassen, hier hatte ich nämlich noch kein Lighthouse aufgestellt. Nach ca. 10 Minuten hörte ich, wie Roomba sich abschaltete und mir durch ein fröhliches Piepen signalisierte, dass er den Raum nun für sauber befindet und bereit für den nächsten Raum ist.
Man, ist der Roomba cool!
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Olympische Spiele für Roboter
von Arne am 01.09.2009 um 12:50 Uhr
7th Wonderful Robot CarnivalIn Japan fand in diesem Jahr der 7th Wonderful Robot Carnival statt – sozusagen die olympischen Spiele für humanoide, also zweibeinige, menschenähnliche Roboter.
Hier werden nicht wie bei den RoboGames oder dem RoboCup Roboter für eine bestimmte Disziplin, zum Beispiel Fußball, konstruiert, sondern die humanoiden treten in mehreren Disziplinen gegeneinander an. Zum Beispiel Flaschenziehen.
Beim Flaschenziehen geht es darum, dass der Roboter einen Korb mit kleinen Flaschen möglichst weit schiebt oder zieht. Die Punktzahl ist die Anzahl der Flaschen mal die Distanz. Im folgenden Video sind schön die unterschiedlichen eingesetzten Techniken zu sehen.
Flaschenziehen beim „7th Wonderful Robot Carnival“Eine andere Disziplin ist das Würfelschieben, bei dem jede Mannschaft versucht, soviele Würfel wie möglich auf die eigene Seite zu holen:
Disziplin „Cubes“Insgesamt gibt es fünf Disziplinen. Danach ist allerdings noch nicht der Gewinner entschieden, denn die ersten vier treten anschließend zu einem klassischen Deathmatch an, um den Sieger zu küren.
Wie lang es wohl noch dauert, bis wir von humanoiden Robotern die klassischen olympischen Disziplinen sehen? Eine ist schließlich schon vertreten: der Sprint. Wenn auch über die bislang noch wenig ehrfurchterregende Distanz von 2 Metern.
Via Botjunkie und Plastic Pals.
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Roomba-Preise
von Arne am 30.08.2009 um 12:31 Uhr
Roomba 560Wer – wie ich zur Zeit – vage mit dem Gedanken spielt, sich einen iRobot Roomba als nützliches Spielzeug zuzulegen, sollte in den nächsten Tagen die Preise beobachten, da sie sich möglicherweise kürzfristig ändern werden.
Wie Golem meldet wird aktuell die Modell- und Preispolitik des Roombas umgestellt. Der iRobot-Partner für Deutschland und Österreich, Klein & More, hat auf der IFA 2009 gezeigt, wie sich der Bezug der Roombas ändern wird. Die Modelle werden zum Teil in ihrer Ausstattung geändert und preislich angepasst. In den letzten Tagen war bei den Roombas zum Beispiel bei Amazon bereits Bewegung im Preis.
So war vor einigen Tagen für sehr kurze Zeit das Top-Modell Roomba 580 für 399 € zu haben, das sonst – und auch jetzt wieder – 499 € kostet. Leider habe ich dieses Schnäppchen verpasst. Aber auch der Preis des Roomba 560, mit ähnlicher Ausstattung, hat sich in den letzten Tagen etwas verändert. Möglicherweise weil dieses Modell in Kürze durch das Modell Roomba 555 abgelöst wird, das eine ähnliche, etwas abgespeckte, Ausstattung besitzt.
Wer über einen Kauf nachdenkt, tut also gegebenenfalls nicht schlecht daran, die Preise in den nächsten Tagen im Auge zu behalten. Dabei sollte man allerdings die Modellpolitik von iRobot nicht aus dem Auge verlieren. So ist der Roomba 520 zwar für nur 299 € lässt aber einiges an nützlichem Zubehör und nützlichen Funktionen vermissen. Man will daher eigentlich einen Roomba mit einer Modellnummer größer 550, damit virtuelle Wände zum Abtrennen Räumen und vor allem ein Timer dabei ist, mit dem man den Roomba zu einer vorgegebenen Tageszeit auf die Reise schicken kann.
Der Roomba 560 ist im Moment im Amazon Marketplace für 394 € statt der üblichen 429 € zu haben (Affiliate-Link). [1] Da das Modell auslaufen und durch den Roomba 555 ersetzt wird, ist hier vielleicht noch weiterer Preisverfall zu erwarten?! Hier will man auf jeden Fall auch noch den 560 kaufen, nicht den 555. Denn dem 555 liegen zwei normale Virtual Walls bei, dem 560 jedoch noch die – deutlich cooleren – Virtual Wall Lighthouses, die einzelne Bereiche der Wohnung abhängig vom Säuberungsstand der anderen Räume für den Roomba „freischalten“.
Zuschlagen bevor das Modell ausläuft? Oder noch abwarten?
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- Nachtrag: Das Angebot ist bereits verschwunden. Im Auge behalten!
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- Nachtrag #2: Es gab ein Zeitfenster von unter einem Tag, in dem der Roomba 560 bei Amazon nur 359 EUR kostete. Da hab ich zugeschlagen. Yay!