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Service-Roboter gestern, heute, morgen

Service robots: Technologies, applications and market-potentials
 
: Hägele, M.

Schraft, R.D.; Westkämper, E.; Sihn, W. ; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung -IPA-, Stuttgart:
Service-Roboter: Technologie, Entwicklung und Einsatzpotenziale : Fraunhofer IPA Technologieforum F 96, 11. November 2003, Stuttgart
Stuttgart: FpF - Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung, 2003 (Fraunhofer IPA-Technologieforum 96)
S.21-46
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (Technologieforum) <96, 2003, Stuttgart>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPA ()
man-machine; Assistenzsystem; service robot; humanoid; Roboter; Statistik; Dienstleistung; Mensch-Maschine-System

Abstract
So vielfältig Dienstleistungsaufgaben sind, so breit sind auch die Einsatzmöglichkeiten von Servicerobotern zur Ausführung von Handhabungs-, Transport- und Bearbeitungsaufgaben. Seit Anfang der 90er Jahre werden die Einsatzpotenziale der intelligenten Helfer in Bereichen außerhalb der industriellen Fertigung als interessanter Zukunftsmarkt propagiert. Inzwischen haben sich Serviceroboter in Anwendungsfeldern wie der Medizintechnik, der Bodenreinigung oder dem automatische Transport in Gebäuden sind Beispiele etabliert. Die offizielle UN-Statistik bezifferte 2002 den weltweiten Bestand auf über 18600 Serviceroboter in professionellen Anwendungen.
Drei Kategorien von Serviceroboter-Entwicklungen können unterschieden werden: Dies ist zum einen die Erweiterung bestehender Maschinen um Automatikfunktionen, beispielsweise in der Inspektion von Rohrleitungen, bei der Reinigung oder bei Kommunalfahrzeugen. Darüber hinaus gibt es die völlige Neuentwicklung automatischer Geräte für Massenmärkte (Roboter-Staubsauger, Rasenmäher, Spielzeuge). Die dritte Kategorie ist die Modifikation klassischer Industrierobotertechnik für Anwendungen außerhalb der Produktion (Chirurgieroboter, Robotertanken, Versandhandel und Lagerhaltung). Mutmaßten Skeptiker anfangs, dass Industrie- und Serviceroboter getrennte Wege gehen würden, zeigen sich heute interessante Synergieeffekte in der Nutzung gemeinsamer Technologien insbesondere in Bezug auf die Mensch-Maschine-Interaktion. Künftige Anforderungen an die Industrieroboter zielen auf die Nutzung intuitiver Bedienerschnittstellen wie Sprache, Graphik, Gestik und Haptik zur effizienten Programmierung und Wartung ab. Weitere Visionen gehen von der Kooperation von Werker und Roboter aus, so dass sich nicht nur der Arbeitsraum des Roboters mit dem des Werkers überschneidet, sondern auch deren Bewegungen bei der Aufgabenausführung zu koordinieren sind. Hier liegen ähnliche Anforderungen an zentrale Funktionen der Mensch-Machine-Interaktion und Sicherheit vor, wie sie auch an künftige Servicerobotersysteme im Haushalt oder im Handwerk gestellt werden.

 

Service robots operate semi- or fully autonomously to perform services useful to the well-being of humans and equipment, excluding manufacturing operations. These robots are as diverse as the variety of service tasks in our daily life. Since the beginning of the 1990s application potentials of these intelligent helpers are expected to eventually exceed those of their industrial counterparts. Meanwhile service robots have found their way into surgery, cleaning, office transportation, refuelling of cars, and safety monitoring. The official 2003 service robot statistic of the United Nation and International Federation of Robotics report 18600 installations of service robots by year end 2002.
From numerous examples, three categories of service robots: The application of industrial robot technology in service applications, the extension of existing machinery by typical robot functions (navigation or manipulation) and the development of machines as completely new products (e.g. security robots).
The emergence of service robots also led to the formation of a new category of robot which execute tasks cooperatively with the user. These assistive systems can be thought to be clever helpers for fetch and carry tasks, manipulation, machining, transportation tasks etc. in both home environments and at the manual workplace. Here, an effective and intuitive man-machine-interface employing multiple communication channels such as natural speech, gesture and touch is of crucial role. Besides typical man-machine interfaces and interaction patterns two experiments of assistive systems the Care-O-bot for assistance in homes and the rob@work work for cooperating with the worker at a manual workplace are described.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-19206.html