KI-basierte Objekterkennung und adaptive Steuerung für intelligente, bioinspirierte Robotergreifsysteme zur Einbettung in Industrie 4.0-Umgebungen

Am Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahre IZFP, Saarbrücken, wird gemeinsam mit den Partnern INNOCISE GmbH, Saarbrücken und NEXT.robotics GmbH & Co. KG, Mönchweiler, in einem BMBF-Verbundprojekt das System GecKI entwickelt, eine KI-basierte Objekterkennung und adaptive Steuerung für intelligente, bioinspirierte Robotergreifsysteme zur Einbettung in Industrie 4.0-Umgebungen. Ziel des Vorhabens ist es, Methoden der künstlichen Intelligenz weiterzuentwickeln, um ein neuartiges bioinspiriertes System zu entwerfen, das auto-adaptive robotergestützte Manipulation mit Objekterkennung ermöglicht. Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz soll ein möglichst vielseitig einsetzbares und energieeffizientes Greifsystem geschaffen werden, das von KMUs und Großunternehmen gleichermaßen genutzt werden kann, um einen Sprung hinsichtlich intelligenter, selbstregulierender und damit anpassungsfähiger Handhabungsprozesse zu machen.

Die Fähigkeiten des KI-basierten Greifsystems werden in verschiedene Level gegliedert, die in ihrer Komplexität steigen und verschiedene Integrationsstufen in industriellen Umgebungen repräsentieren. An einem Testaufbau wird die KI inklusive Trainingsmethoden entwickelt und zur Validierung auf Demonstrator-Anwendungen übertragen, die an verschiedene Robotersysteme anpassbar sein werden. Neben der wissenschaftlichen Exzellenz der Resultate wird eine öffentlich zugängliche Demonstration von GecKI das zweite Hauptziel darstellen.

Am Fraunhofer Vision-Messestand bei der Control wird das neue System in Form einer Roboterzelle zu sehen sein, deren Roboter mit einer Sensorik ausgestattet ist, die durch intelligente Datenverarbeitung ein Feedback an die Robotersteuerung übergibt. Hierdurch wird ein autoadaptiver Greifprozess realisiert. Die Sensordaten geben Informationen über zahlreiche Prozessparameter, die direkt zur Bahnberechnung des Roboters genutzt werden können.

Die neu entwickelte Sensorik bringt, basierend auf dem Gecko-Prinzip, innovativen Greiftechnologien das „Fühlen“ bei. Dies geschieht, indem die Sensordaten durch intelligente Algorithmen in verwertbare Informationen transferiert werden und anschließend in eine autoadaptive Robotersteuerung für zuverlässige und optimale Handlingprozesse umgesetzt werden. Mögliche Anwendungen liegen daher in industriellen Handhabungsprozessen, bei denen konventionelle Greifsysteme an ihre Grenzen stoßen. 

INNOCISE GmbH, Saarbrücken (www.innocise.com)

NEXT.robotics GmbH & Co. KG, Mönchweiler (www.next-robotics.de)