Gestengesteuertes Roboterassistenzsystem

Dieses Projekt wurde auf der Hannover Messe 2012 ausgestellt.

Das gestengesteuerte Roboterassistenzsystem, kurz Rosy genannt, wurde entwickelt um Menschen mit einer körperlichen Behinderung, speziell im Bereich der Arme, im Alltag zu unterstützen. Der Roboter soll einfache Tätigkeiten ausführen, die diese Menschen nur schwer oder gar nicht selbst ausführen können. Solche Tätigkeiten könnten z.B. Gegenstände halten oder ablegen, Getränke zum Mund führen oder auch ein Buch umblättern sein.

Die Innovation ist die Umsetzung von Gesten in Bewegungsbefehle, wie etwa Handzeichen, das Bewegen eines Objekts oder Augenzwinkern. Die  Gesten werden dabei von einer Kamera aufgenommen. Mit einem Laserradar, dem LMS400 der Firma SICK, können zusätzlich 3D-Informationen der Umgebung erfasst werden. Zusammen werden die Kamerabilder und die Informationen des LMS 400 durch eine Software, entwickelt vom Umwelt-Campus Birkenfeld, interpretiert und in Sollpositionen für die einzelnen Gelenke umgesetzt.

Die Robotermechanik ist bionisch inspiriert, d.h. sie orientiert sich am Aufbau und den Bewegungsmöglichkeiten der menschliche Arme. Dazu werden Gelenke verwendet, die jeweils 2 Freiheitsgrade besitzen. Mit ihnen ist es möglich eine Kipp- und eine Drehbewegung ähnlich einem menschlichen Unterarm auszuführen. Die Mechanik ist bilateral aufgebaut. Es gibt 2 baugleiche Arme mit jeweils 2 solcher Gelenke. Die Arme können unabhängig voneinander angesteuert werden und abhängig voneinander gemeinsame oder unterschiedliche Tätigkeiten ausführen.

Die Gelenke selbst wurden von der Firma IGUS GmbH entwickelt. Es handelt sich dabei um Gelenke, die durch Seilzüge bewegt werden. Das bietet die Möglichkeit die Aktoren für die Bewegung, z.B. elektrische Servomotoren, außerhalb des Arms anzubringen, sodass sie nicht mitbewegt werden müssen.

Zum Antrieb wurden kompakte Servomotoren von der Firma ROBOTIS verwendet, die über einen seriellen Datenbus angesteuert werden. Die Elektronik für die Positionsregelung ist in den Motoren integriert.