Autor: Frank Kirchner

Intelligente und autonome Roboter sind für die Entwicklung der Industrie 4.0 von essentieller Bedeutung. Sie werden als direkte Interaktionspartner gemeinsam mit dem Mensch Aufgaben lösen und Arbeiten verrichten, die wesentlich komplexer als die heutigen Aufgaben typischer Industrieroboter sind. Dabei müssen sie sich in einer unübersichtlichen und unvorhersehbaren Umwelt zurechtfinden und auf Ereignisse sofort reagieren können. Um diese Umwelt erfassen zu können und Handlungen zu planen, ist die Echtzeitverarbeitung komplexer Sensorinformationen notwendig. Herkömmliche Rechnerarchitekturen stellen sich hierbei als unzureichend heraus. Daher werden am DFKI RIC Hardware-Beschleuniger für die Robotik auf Basis des Datenflussparadigmas entwickelt.

Sensoren und Aktoren finden immer häufiger Anwendung in der industriellen Produktion. Traditionell werden zentralistische Ansätze für die Verarbeitung der Sensordaten und Ansteuerung der Aktoren verwendet. Zunehmende Dichte von Sensoren und Aktoren, mit gleichzeitig fortschreitender Miniaturisierung, erfordern dezentrale Datenverarbeitung in verteilten Netzwerken aus Sensoren und Aktoren. Die Künstliche Intelligenz, ein Teilgebiet der Informatik, kann wichtige Beiträge für Robustheit und Autonomie bei der Verarbeitung und Verteilung von Daten in solchen Netzwerken liefern.

Die fortschreitende Automatisierung technischer Systeme ermöglicht die gleichzeitige Ausführung unterschiedlicher und komplexer Funktionen. Durch die weitere Integration innovativer Informations- und Kommunikationstechnologien können diese automatisierten Systeme miteinander kommunizieren und ihr Verhalten autonom an veränderte Umgebungseinflüsse anpassen. Zur Realisierung logistischer Funktionen sind bspw. autonome Roboter vielversprechende technische Systeme. Für die Entwicklung und prototypische Erprobung solcher Roboter bietet sich das Automobilterminal als Sonderform eines Logistikzentrums an. Dieser Beitrag stellt ein mögliches Konzept zur kombinierten Realisierung insbesondere der logistischen Funktionen Objektschutz und kontinuierliche Inventur anhand vernetzter autonomer Roboter vor. Durch die Implementierung innovativer Informations- und Kommunikationstechniken sowie die Neuentwicklung und den Einsatz robuster, autonomer Robotersysteme soll eine Sicherheits- und ...