Care-O-bot® 3 Komponenten und Fähigkeiten
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Flexible, autonome Navigation
Care-O-bot® 3 hat eine omnidirektionale Plattform, mit vier gelenkten und angetriebenen Rädern. Diese Kinematik ermöglicht es dem Roboter, sich auf der Stelle zu drehen, vorwärts, rückwärts oder seitwärts zu fahren und damit auch enge Passagen sicher zu passieren. Dabei ist Care-O-bot® 3 zudem in der Lage, selbstständig einen optimalen, kollisionsfreien Weg zu einem gegebenen Ziel zu errechnen und zu verfolgen. Auftretende Hindernisse wie Möbelstücke oder Personen werden mit Hilfe von Sensorik erkannt und von dem Roboter automatisch umfahren.
Manipulation und Greifen
Care-O-bot® 3 ist mit einem hochflexiblen, kommerziellen Arm mit sieben Freiheitsgraden sowie mit einer 3-Finger-Hand ausgestattet. Damit ist er in der Lage, eine Vielzahl verschiedener Alltagsgegenstände zu greifen und zu bedienen. Mit Hilfe seiner taktilen Fingerflächen kann Care-O-bot® 3 dabei die Greifkraft exakt dosieren.
Um einen Gegenstand zu greifen, fährt Care-O-bot® 3 mit seiner Rückseite an Tische oder Schränke heran. Der Arm ist lang genug um Gegenstände auch vom Boden zu greifen oder in hohe Regale hinaufzureichen. Der siebte Freiheitsgrad ermöglicht es dem Roboter, um Hindernisse herumzugreifen. Zudem wird der Arm verwendet, um Gegenstände auf dem Tablett abzustellen.
Indem er Arm- und Plattformbewegungen synchronisiert ist Care-O-bot® 3 zudem in der Lage, Türen, die den Weg zum Ziel blockieren, selbstständig zu öffnen.
Wahrnehmung der Umgebung
Eine Vielzahl von Sensoren ermöglicht es Care-O-bot® 3, seine Umwelt zu erfassen. Diese reichen von Stereovision-Farbkameras und Laserscannern bis zu einer 3-D-Tiefenbildkamera. Die Sensoren werden u. a. dafür eingesetzt, zu handhabende Objekte sowie relevante Hindernisse in der Umgebung zu erkennen und zu lokalisieren. Care-O-bot® 3 ist zudem in der Lage, neue Objekte eigenständig zu erlernen. Mit Hilfe der 3-D-Sensorik können Handhabungsaufgaben in Echtzeit überwacht und somit die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Manipulation erhöht werden.
Sichere Interaktion
Die primäre Schnittstelle zwischen Care-O-bot® 3 und dem Benutzer besteht aus einem an der Vorderseite des Roboters angebrachten Tabletts, das zwischen dem Menschen und dem Roboter auszutauschende Objekte trägt. Es enthält einen Touchscreen zur Kommandierung des Roboters und klappt bei Nichtgebrauch automatisch ein. Der Roboterarm wird lediglich eingesetzt, um die Gegenstände auf das Tablett zu stellen oder von diesem wegzunehmen und wird gestoppt, sobald Personen in der Nähe des Roboters erkannt werden. Gekoppelt mit dem Einsatz sicherheitszertifizierter Navigationssensoren kann dadurch ein sicherer Betrieb von Care-O-bot® 3 im öffentlichen Raum umgesetzt werden.
Funktionales Design
Mit dem neuartigen Design von Care-O-bot® 3 wurde bewusst Abstand zu existierenden, humanoiden Servicerobotern genommen. Für die Gestaltung der Hülle wurde mit Hilfe von flexiblen Materialien und Verbundwerkstoffen eine weiche und nachgiebige Form geschaffen. Die Hülle nimmt die Bewegungen, die durch Bewegungen des Oberkörpers entstehen auf und vermeidet Scher- und Quetschstellen. Körpergesten wie Verbeugungen, Nicken oder Kopf schütteln können eingesetzt werden, um dem Benutzer ein intuitives Feedback zu geben.
Der Roboter hat eine in etwa quadratische Grundfläche mit einer Kantenlänge von ca. 600 mm. Die Gesamthöhe beträgt in ca. 1450 mm.
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