ROBOTICS

News

Kopf hoch - YuMi!

Im Rahmen ihrer Diplomarbeit entwickelten Schüler der HTL Wolfsberg einen Kopf-Prototypen für den kollaborativen Roboter YuMi, um die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine zu vereinfachen.

Das HTL Projektteam Fabian Pachler, Markus Salzmann und Thomas Maier mit ihren Betreuern Martin Mitterer (HTL Wolfsberg) und Lukas Kaiser (ROBOTICS) Foto Credit: JOANNEUM RESEARCH
Vorher - Nachher: Das Konzept und die Umsetzung Foto Credit: JOANNEUM RESEARCH

Ziel des Diplomarbeit-Projektes, welches am 25.09.2018 startete, war es, einen speziell konzipierten abnehmbaren Kopf für den Roboter YuMi der Firma ABB zu entwerfen und diesen als Prototypen anzufertigen. Der Roboter YuMi sollte durch den Kopf menschlicher wirken, um letztlich die Kommunikation zwischen Mensch und Roboter zu vereinfachen.  Diese humanoide Wahrnehmung sollte mit Hilfe eines Gesichts und einem beweglichen Hals umgesetzt werden. Dank diesem Aussehen könnte YuMi zukünftig beispielsweise im Bereich der Rehabilitation oder generellen Pflege eingesetzt werden.

Im Fokus des Projekts stand daher die Entwicklung eines möglichst menschenähnlichen Hauptes für YuMi. Dieser sollte sowohl von den Proportionen (im Verhältnis zum Roboter) als auch von dem Bewegungsumfang sowie von der Bewegungsgeschwindigkeit den menschlichen Gegenstücken angepasst werden, soweit dies technisch umsetzbar war.  

Die folgenden drei Teilsysteme wurden von den Schülern entwickelt und prototypisch aufgebaut:

  • Mechatronik: Mechanischer Aufbau des „Halses“ + Fixierung am Roboter
  • Aktorik & Elektronik: Aktorik und Steuerung des „Halses“
  • Projektion: Anzeigeelement des „Gesichtsfeldes“ (Projektion + Materialien oder Alternativen)

Im Rahmen der Abschlusspräsentationen an der HTL Wolfsberg sowie auch am Institut ROBOTICS präsentierten die Schüler ihr fertiggestelltes Projekt. Neben einer Low-Level-Motor Steuerung, die ein Nicken, Rollen und Drehen des Kopfes ermöglicht, verfügt YuMi nun mit Hilfe eines Projektors und einem Linsen/Spiegelsystem sogar die Fähigkeit, Gesichtszüge zu zeigen. Diese können sich je nach Stimmung verändern und tragen zum Aufbau des Vertrauens zwischen Mensch und Roboter massiv bei.