Alltagstaugliche Funktionen und Komponenten

Wahrnehmung

Zielsetzung

Ohne leistungsfähige Wahrnehmung ist Servicerobotik nicht möglich: Zielorientierte und sichere Bewegung setzt Kenntnis der aktuellen Hindernislandschaft und zuverlässige Orientierung im Raum voraus. Damit Objekte gegriffen und manipuliert werden können, müssen sie erst gefunden, zuverlässig erkannt und lokalisiert werden - auch unter unkooperativen Bedingungen wie Verdeckungen oder ungünstiger Beleuchtung. Detektieren und Erkennen von Personen sowie das robuste Identifizieren von Gesten sind entscheidend, um Situationen verstehen und Intentionen erfassen zu können.

Heutige Roboter funktionieren nur in einfachen, kontrollierten Welten mit wenigen Objekten: Ziel in DESIRE ist deshalb, einen deutlichen Schritt in Richtung Alltagstauglichkeit zu tun. Wichtige Elemente dabei sind eine schnelle Modellierung der Hindernisumgebung auf der Basis von 3D-Sensorik, die Fusion diverser Quellen (Sensoren, Erkenner), eine explizite und konsistente Unsicherheitsbehandlung, das Mitverfolgen von Personen über die Zeit hinweg sowie eine situationsabhängige Steuerung des Erkennungs- und Analyseprozesses inklusive "aktiver", die Bewegungsfähigkeiten des Roboters nutzende Mechanismen.

Parallel zur Entwicklung von Verfahren entsteht eine leistungsfähige Architektur für robotische Wahrnehmung. Anforderungen, Metriken und Benchmarks werden im Kontext von Haushalts-Anwendungen definiert; sie sind die Basis für die Evaluierung der Ergebnisse auf der gemeinsamen Plattform.


Ansatz

Die geplanten Arbeiten im Bereich Wahrnehmung beziehen sich auf die sichere Hindernisdetektion, die Szenenanalyse sowie die Wahrnehmung von Personen und Situationen. Für sämtliche Funktionen wird im Projekt eine gemeinsame sensorische Plattform, mit einer Farb-Stereo-Kamera, einer 3D-Kamera und einem 2D-Laserscanner, verwendet.


Geplante Ergebnisse
  • Sichere und schnelle Detektion und Modellierung von Hindernissen in 3D
  • Modul zur Analyse von Alltagsszenen
  • Verfahren zur robusten Erkennung, Identifizierung von Personen und Interaktionspartnern
  • Robuste Deiktik