Ziel der AIRA Challenge ist es, zu demonstrieren, dass diese Robotiklösungen im realen Industriealltag extrem flexibel und spontan für fast beliebige Aufgaben in der Prozessindustrie eingesetzt werden können. Diese Herausforderung ist Teil einer ehrgeizigen Initiative, die von einem Konsortium von BASF, Bayer, Boehringer Ingelheim und Wacker Chemie organisiert durch Invite – der Public-Private-Partnership der TU Dortmund, HHU Düsseldorf und Bayer – und unter der Schirmherrschaft der NAMUR vorangetrieben wird.

CHEManager hat in seiner Maiausgabe zusammenfassend über die AIRA Challenge berichtet. Hier stellen sich die fünf Finalteams von EngRoTec-Solutions & Rollomatic, Roboverse Reply, TruPhysics/UnitedRoboticsGroup, der ETH Zürich und dem FZI Forschungszentrum Informatik nochmals im Einzelnen vor.

Mit der kontinuierlichen Steigerung ihrer Fähigkeiten bieten mobile Roboter ein erhebliches Potenzial für Inspektionen und andere industrielle Anwendungsfälle. Das Erreichen der vollen Fähigkeiten eines Menschen stellt jedoch immer noch eine große Herausforderung dar und wird es wohl auch noch einige Zeit bleiben - insbesondere im vollständig autonomen Betrieb und mit dem erforderlichen Maß an Robustheit. Aus diesem Grund sind effiziente Möglichkeiten zur Fernsteuerung von Robotern zumindest für einige Aufgaben erforderlich, damit eine Integration in großem Maßstab möglich ist. Auf diese Weise kann das Expertenwissen eines menschlichen Teleoperators genutzt werden, um auch die anspruchsvollsten Aufgaben erfolgreich zu bewältigen. Andererseits erfordert die manuelle Steuerung vieler Roboter in Vollzeit auch viele qualifizierte Bediener, was einer effizienten Einführung dieser Technologien ebenfalls im Wege steht.

Um diese Herausforderungen zu lösen, implementiert das FZI eine skalierbare Autonomiearchitektur. Das Kernprinzip dieses Ansatzes besteht darin, dass ein Bediener zur Steuerung eines Roboters nahtlos zwischen verschiedenen Abstraktionsebenen wechseln kann - von der direkten Teleoperation bis hin zur vollständigen Autonomie. Diese Modularität erlaubt es, den Aufwand des Bedieners dynamisch und bedarfsgerecht an die aktuelle Aufgabe oder Situation anzupassen. Mit diesem System ist es auch möglich, den Grad der Autonomie einer Lösung langsam zu erhöhen, während sie aufgebaut wird oder das Vertrauen in die autonomen Funktionen wächst. Aufgrund dieser Vorteile kann eine skalierbare autonome Architektur die Haupthindernisse für eine groß angelegte Einführung autonomer Inspektionen auf sichere und effiziente Weise beseitigen.

Obwohl wir diese Techniken bereits in anderen Projekten und Herausforderungen erfolgreich eingesetzt haben, lag der Schwerpunkt unserer Arbeit bisher vor allem auf der Verbesserung der Autonomie selbst oder der Bedienerschnittstellen auf hoher Ebene. Die direkte Teleoperation erfolgte meist über Schnittstellen, die für Forscher mit einem hohen Maß an Wissen über die Roboter, ihre Fähigkeiten und ihre Aufgaben bestimmt sind. Die AIRA Challenge wird es uns ermöglichen, uns in erster Linie auf die Teleoperation selbst zu konzentrieren und ihre Effizienz, Präzision und Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Wir sind besonders daran interessiert, unsere Steuerungsansätze einer Vielzahl von potenziellen Nutzern und Experten für industrielle Inspektion und ähnliche Anwendungen vorzustellen, um weitere Rückmeldungen zur Intuitivität der Schnittstellen zu erhalten. Insgesamt wird die AIRA-Challenge das FZI dabei unterstützen, unsere autonomen Systeme weiter voranzutreiben und ihr Potenzial für viele wichtige Anwendungen in der mobilen Robotik auszuschöpfen.

Lesen Sie hier den Übersichtsbeitrag über die AIRA Challenge aus der CHEManager-Maiausgabe.