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Opel Ausstel- lungsroboter
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Zwischen Oktober 2003 und Oktober 2004 wurden bei Opel in Berlin zwei Ausstellungsroboter eingesetzt, um die Besucher des Ausstellunsghauses zu unterhalten und zu informieren. Die Roboter wurden täglich während der regulären Öffnungszeiten betrieben.
Nach der erfolgreichen Installation der drei Museumsroboter im Museum für Komunikation im März 2000 ist dies die zweite Inbetriebnahme interaktiver Unterhaltungsroboter des Fraunhofer IPA in einem öffentlichen Berliner Gebäude.
Charaktere und Aufgabe der Roboter
Der weibliche Roboter, "MONA". (Multifunktionale Opel Navigatorin) stellt den ruhigen und ausgeglichene Part zu Oskar dar. Nur hin und wieder kann auch sie ihre Begeisterung für die Marke Opel und die Ausstellung nicht unterdrücken. Mona wird hauptsächlich im Modus "Führung zum Ausstellungsbereich" betrieben. Sie begrüßt die Besucher im Eingangsbereich und führt sie zum Ausstellungsbereich. Falls die Besucher dem Roboter nicht folgen, wird die Führung abgebrochen. Am Ausstellungsbereich angekommen, verabschiedet sich der Roboter und fährt weiter. Ist der Weg des Roboters zum Ziel durch weitere Besucher blockiert, bittet er die Besucher den Weg freizumachen bzw. versucht er um diese herumzufahren.
Der männliche Roboter, "OSKAR" (Opel Systemkreation aus Rüsselsheim) hat Humor und weckt auf Anhieb die Sympathien der Menschen. Oskar repräsentiert die emotionale Seite der Marke Opel. Er ist ein aufgeweckter Zeitgenosse, der die Besucher gerne unterhält und gerne Späße macht. Oskar wird hauptsächlich im Modus "Animation" betrieben. Dabei fährt er durch den Ausstellungsbereich neben dem Eingang. Während der Animation ist der Touchscreen des Roboters aktiviert. Falls ein Besucher in der Nähe des Roboter erkannt wird, wird er durch Sprachausgaben aufgefordert, den Touchscreen zu berühren. über den Touchscreens können aktuelle Informationen zur Ausstellung und zu der Firma Opel heruntergeladen werden. Der aktuelle Operationsmodus wird auf jedem Roboter zufällig ausgewählt, so dass jeder Roboter beide Operationsmodi ausführen kann. Befinden sich beide Roboter im gleichen Modus und begegnen sich, findet eine Interaktion statt (gemeinsame Begrüßung von Besuchern oder Konversation der Roboter). Technische FähigkeitenDie mobilen Plattformen sind mit zwei motorisierten Rädern (Differentialantrieb), sowie drei Stützrollen ausgestattet. Sie fahren mit einer Geschwindigkeit von maximal 0,4 m/s. Die Roboter wurden für den täglichen und ununterbrochenen Einsatz in der Ausstellung konstruiert. Acht 12V-Batterien erlauben eine durchgängige Betriebszeit von über zehn Stunden. Die Steuerungssoftware läuft auf einem handelsüblichen Industrie-PC und ist in C++ und Python programmiert. Die zweidimensionalen Laserscanner an der Vorder- und Rückseite jedes Roboters stellen sozusagen die Augen der Roboter dar. Mit ihrer Hilfe nehmen die Roboter ihre Umgebung wahr, lokalisieren sich und planen ihre Fahrtroute. Dazu wurde den Robotern während der Installation ihre Arbeitsumgebung in Form einer Umgebungskarte eingelernt. Diese Umgebungskarte kann nun während des Betriebs mit den Umgebungsinformationen des Laserscanners verglichen und damit die aktuelle Position des Roboters bestimmt werden. Zur optimalen Zuordnung der Umgebungs- zu den Scannerdaten wird ein landmarkenbasierter Multihypothesenfilter verwendet. Ebenfalls basierend auf der Umgebungskarte ist der Roboter in der Lage, einen optimalen kollisionsfreien Weg von seiner aktuellen Position zu einem gegebenen Ziel zu berechnen. Dynamische Hindernisse, wie z.B. Besucher, werden mit Hilfe des Laserscanners erkannt und der errechnete Pfad entsprechend modifiziert, so dass der Roboter in einem angemessenen Abstand um die Besucher herumfährt. Zur Bahnplanung wird ein Algorithmus basierend auf Potentialfeldern verwendet, die dynamische Hindernisumfahrung wird mit Hilfe der Methode Elastischer Bänder realisiert. Die zu begrüßenden Besucher werden ebenfalls mit Hilfe der Laserscanner erkannt. Dabei wird der Laserscan nach Objekten in Form von Beinen durchsucht. Es werden Kriterien wie Durchmesser, Form und Abstand herangezogen, um mittels Fuzzy-Logik zu entscheiden, bei welchen Umgebungsobjekten es sich um Beinpaare und damit um Personen handelt. Bei der Begrüßung kann zwischen Einzelpersonen und Personengruppen unterschieden werden. Sicherheitssensorik und DiagnoseDie Roboter besitzen mehrere voneinander unabhängige Sicherheitssysteme. Neben der Laserscanner-basierten Hinderniserkennung verfügt jeder Roboter über acht Ultraschallsensoren, die den Bereich oberhalb des Laserscanners absichern. Zusätzlich sind beide Roboter mit einen Schaumstoffbumper rings um ihre Basis ausgestattet. Wird ein Kontakt mit diesem Bumper erkannt, hält der Roboter sofort an. Der erlaubte Fahrbereich der Roboter ist durch die Steuerungssoftware festgelegt. Zusätzlich sind im Boden um spezielle Gefahrenstellen (z.B. die Eingangstür) Magnetleisten eingelassen. Beim überfahren werden zwei unabhängige Magnetsensoren ausgelöst, welche die Roboter direkt in den Notaus schalten. Jeder Roboter ist ausserdem mit zwei Notausknöpfen ausgestattet. Damit werden alle relevanten Richtlinien für derartige Systeme eingehalten. Die Roboter verfügen über Komponenten zur Selbstdiagnose sowie zum automatischen Starten und Herunterfahren und können damit einfach auch durch untrainiertes Personal bedient werden. über eine Funk- und eine Internetverbindung ist eine detaillierte Ferndiagnose der Roboter möglich, so dass auftretende Probleme schnellstmöglich behoben werden können.  DownloadBilderBildmotive dürfen nur für redaktionelle Zwecke genutzt werden. Die Verwendung ist honorarfrei bei Quellenangabe und übersendung von zwei kostenlosen Belegexemplaren an das Fraunhofer IPA in Stuttgart. Grafische Veränderungen - außer zum Freistellen des Hauptmotivs - sind nicht gestattet.
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