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Robotik |
Allgemeines |
Roboter sind programmierbare Maschinen, die
mechanische Bewegungen ausführen können. |
Komponenten |
Ein Roboter besteht aus folgenden Komponenten: |
- Energieversorgung: Batterie, Hydraulik, Solarzellen, pneumatischen Antrieb
- Akteure: vermitteln Bewegungen. Räder, Greifarme, Beine, Werkzeuge
- Sensoren: Taster, Kamera, Abstandssensor, Temperatursensor, GPS
- Prozessor: CPU, Speicher, Kommunikationselemente
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Asimov’s law |
Der Science-Fiction Autor Isaac Asimov hat folgende Gesetze für Roboter definiert: |
1. Gesetz: Einen Roboter darf kein menschliches Wesen verletzen oder durch Untätigkeit erlauben, dass Menschen zu Schaden kommen.
2. Gesetz: Ein Roboter muss die Befehle von Menschen, es sei denn sie stehen im Konflikt zu Gesetz 1.
3. Gesetz: ein Roboter muss seine eigene Existenz schützen, es sei denn die Schutzmaßnahme steht im Konflikt mit dem 1. oder 2. Gesetz
Zeroth law: Ein Roboter darf nicht gegen die Regeln der Menschlichkeit verstoßen oder durch Inaktivität erlauben, dass gegen die Regeln der Menschlichkeit verstoßen wird. |
Roboternetz |
http://www.rn-wissen.de |
Controller |
programmierbarer Schaltkreis |
RN-Control: beruht auf einem Atmel-Controller, ist
im Roboternetz entstanden. |
Einkauf: Bauteile |
Robotikhardware |
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Haushalts - Roboter |
my Robot - Center |
Smart Home |
Industrie - Roboter |
Kuka-Robotics |
ABB |
Drohne |
Ferngesteuerte Flugobjekte |
Return Home: Kehrt auf Befehl zum Besitzer zurück. |
Position Hold: Hält geographische Position. |
Nachteile der Automatisierung |
Ironien der zunehmender Automatisierung
Ironie 1 |
Designed to fail |
Menschliche Fehler sind ein wesentlicher Grund von Entwicklern, Handlungen des Menschen durch Automatisierung zu ersetzen.
Aber auch Entwickler sind Menschen mit allen Stärken und Schwächen und können Fehler - in diesem Fall Entwicklungsfehler - machen.
Eine Vielzahl von Fehlern im manuellen oder automatischen Betrieb eines Systems geht auf Entwicklungsfehler zurück. |
Ironie 2 |
Inadäquates Human-Machine Teaming |
Es werden in der Regel die Funktionen automatisiert, für die es eine technische Lösung gibt.
Komplexe, nicht vollständig a-priori spezifizierbare oder aus anderen Gründen nicht automatisierbare Aufgaben werden auf den Menschen
- das vermeintlich schwächste und fehleranfälligste Element - in der Prozesskontrolle übertragen. |
Ironie 3 |
Kompetenzverlustes durch Automatisierung |
Da automatische Systeme die Aufgaben besser, sicherer und schneller durchführen können, ersetzen sie den Menschen.
Der Mensch muss und soll aber weiterhin eben diese Systeme überwachen und in Fehler- und Störfällen eingreifen und manuell übernehmen
– ohne die „Vorgeschichte“ zu kennen oder die notwendigen Fähigkeiten zu haben. |
Ironie 4 |
Automatische Systeme brauchen mehr statt weniger Training der Bediener |
Da zuverlässige, automatische Systeme im täglichen Betrieb keine aktive Auseinandersetzung des Bedieners mit dem System vorsehen,
benötigen diese - eigentlich - den höchsten Trainingsaufwand. Unzuverlässige Systeme trainieren durch das notwendige regelmäßige aktive Eingreifen des Bedieners im Alltagsbetrieb diesen quasi en passant.
Dies reduziert den notwendigen Trainingsaufwand. |
Nach Lisanne Bainbridge 1983 |
Autonomes Fahren |
1. Level |
Assistiertes Fahren |
- Der Fahrer beherrscht ständig sein Fahrzeug
- Der Fahrer muss den Verkehr ständig im Blick behalten
- Der Fahrer haftet für Verkehrsverstöße und Schäden
- Einzelne Assistenzsysteme unterstützen bei bestimmten Fahraufgaben
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- Tempomat
- automatische Abstandsregeltempomat (ACC, Adaptive Cruise Control)
- automatische Spurhalteassistent (LKAS, Lane Keeping Assistant System)
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2. Level |
teilautomatisiertes Fahren |
- Der Fahrer darf sich vorübergehend von Fahraufgabe und Verkehr abwenden
- In vom Hersteller vorgegebenen Anwendungsfällen fährt der Pkw selbstständig
- Der Fahrer muss auf Anforderung durch das System kurzfristig übernehmen
- Der Fahrer haftet nur dann, wenn er dieser Aufforderung nicht nachkommt
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- automatischen Abstandsregeltempomat
- Notbrems- und dem Spurhalteassistent
- Überholassistent
- automatisches Einparken
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3. Level |
hochautomatisiertes Fahren |
- Autos können bestimmte Fahraufgaben selbstständig und ohne menschlichen Eingriff bewältigen
- für einen begrenzten Zeitraum
- unter geeigneten, vom Hersteller vorgegebenen Bedingungen.
- Sie überholen, bremsen, beschleunigen – je nachdem, wie es die Verkehrssituation erfordert.
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- Im hochautomatisierten Modus darf der Fahrer seine Aufmerksamkeit vom Straßenverkehr abwenden.
- Wenn das System allerdings ein Problem erkennt und sich durch ein Signal meldet, muss der Fahrer umgehend das Steuer übernehmen.
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4. Level |
Vollautomatisiertes Fahren |
- Der Fahrer kann die Fahrzeugführung komplett abgeben und wird zum Passagier
- Das Fahrzeug bewältigt Fahrten auf bestimmten Strecken (z.B. Autobahn, Parkhaus) völlig selbstständig.
- Das Auto darf auch ohne Insassen fahren
- Die Passagiere dürfen schlafen, ihr Smartphone verwenden oder Zeitung lesen
- Das System erkennt seine Grenzen so rechtzeitig, dass es regelkonform einen sicheren Zustand erreichen kann
- Die Passagiere haften während der vollautomatisierten Fahrt nicht für Verkehrsverstöße oder Schäden
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- Der Fahrer kann das Steuer wieder übernhemen.
- Ist er dazu nicht in der Lage, muss das Auto einen sicheren Zustand erreichen und beispielsweise einen Parkplatz ansteuern.
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5. Level |
autonomes Fahren |
- Es gibt nur noch Passagiere ohne Fahraufgabe
- Fahrten ohne Insassen sind möglich
- Die Technik im Auto bewältigt alle Verkehrssituationen
- Regelverstöße werden nicht den Fahrzeuginsassen angelastet
- Die Passagiere haften während der autonomen Fahrt nicht für Verkehrsverstöße oder Schäden
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Der Fahrer kann nicht in die Fahrt eingreifen (z.B. kein Lenkrad vorhanden) |
Teil von |
Hardware |
EDV und DFÜ |
Quellen |
1.) Unirobotica: Quelle für Robotik and Artificial Intelligence (AI) Meldungen. Unabhängige Organisationen mit Beziehungen zur weltweiten Roboterindustrie. |
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