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Genghis
Von Anfang an hatte iRobot Verhaltensweisen für die Roboterprogrammierung untersucht. Das bedeutet, dass der Roboter "fühlt", was sich in seiner Umgebung befindet, und entsprechend darauf reagiert. Er versucht nicht, anhand einer Unmenge von Daten komplizierte Entscheidungen zu treffen, sondern ermittelt lediglich den nächsten Schritt.
Die Verhaltensmodelle für Roboter führten zu Genghis, der bei der Erforschung anderer Planeten eingesetzt werden sollte, einer Vielzahl von Minensuchrobotern und MicroRig, der Daten in Erdölbohrlöchern sammelte. Auch wenn keiner dieser Roboter letztendlich zur Produktreife gelangte, so haben wir doch sehr viel darüber gelernt, wie Roboter mit der Welt, die sie umgibt, und uns Menschen interagieren.
Von links nach rechts: Genghis, MicroRig, Ariel
Grendel - Einsatz im Weltall
Grendel war eine frühe Vision von IS Robotics. Das spekulative Roboterdesign war sehr klein und passte in einen ACAT-Behälter. ACAT-Behälter waren als Nutzlast in der Erforschung des Weltraums vorgesehen. Nach der Landung würde der Grendel den ACAT-Behälter selbstständig verlassen und könnte die Oberfläche des Planeten mithilfe einer Telepräsenzsteuerung erkunden. Die von iRobot entwickelte Technologie wurde später von der NASA bei der Marsmission eingesetzt. Grendel war eine frühe Vision von IS Robotics. Das spekulative Roboterdesign war sehr klein und passte in einen ACAT-Behälter. ACAT-Behälter waren als Nutzlast in der Erforschung des Weltraums vorgesehen. Nach der Landung würde der Grendel den ACAT-Behälter selbstständig verlassen und könnte die Oberfläche des Planeten mithilfe einer Telepräsenzsteuerung erkunden. Die von iRobot entwickelte Technologie wurde später von der NASA bei der Marsmission eingesetzt.
Von links nach rechts:
Grendel, Atilla in Scientific American
Zahlreiche Roboter, unzählige Einsatzmöglichkeiten
Dieses Video dokumentiert unsere ersten Jahre in der Welt der Roboter: Attila im Geländeeinsatz; Genghis im Smithsonian Air and Space Museum; Grendel in einer Raumflug- und Planetenerkundungssimulation; der Minensuchroboter Ariel, der auf biologischen Modellen basiert; DARTS, der sich wie ein Fisch bewegt; der autonome Roboter-Führer Minerva; ein frühes Modell des PackBot im Testeinsatz; MicroRig, der ein aktives Bohrloch untersucht; My Real Baby in Tests mit Kindern; Wild Velociraptor, ein experimentelles Spielzeugdesign mit emotionalen Reaktionen; die kleinen Roboter SWARM, die auf Zusammenarbeit ausgelegt sind; UGCV, ein Prototyp für einen großen autonomen Roboter; und iRobot LE, eine frühe Remote-Telepräsenzplattform.
Von links nach rechts:
Hermes, Robotic Raptor, Swarm
Microrig
iRobot ist der Ansicht, das besonders eintönige, schmutzige oder gefährliche Arbeiten besser von Robotern als von Menschen erledigt werden sollten. Ende der 1990er Jahre schlossen wir uns zu einer Partnerschaft mit mehreren Ölfirmen zusammen, um einen vollständig autonomen Roboter zu entwickeln, der Daten in aktiven Landbohrlöchern sammelte. Das war unsere erste Partnerschaft in der Industrie. Damals musste der Betrieb eines Bohrlochs vorübergehend eingestellt werden, damit es untersucht werden konnte. Der Roboter, den wir entwickelten, war hingegen in der Lage, gegen das heraussprudelnde Öl in das Bohrloch vorzudringen und bei aktivem Betrieb Echtzeitdaten zu sammeln. Auch wenn dieses Projekt letztendlich aufgegeben wurde, so haben wir doch viel über den autonomen Betrieb in widrigen Umgebungen, das Lebensdauermanagement für Akkus sowie über Datenerfassung und Messungen gelernt.
Von links nach rechts:
Der MicroRig wird in ein Testbohrloch abgesenkt
Der MicroRig taucht aus einem Testbohrloch mit
simuliertem Ölstrom auf Konzeptdarstellung
My Real Baby
Unser erstes Konsumprodukt war My Real Baby. Diese Puppe, die aus der Zusammenarbeit mit der Spielzeugindustrie hervorgegangen war, konnte anhand von unsichtbaren Sensoren auf ihrem Körper erkennen, wie das Kind mit ihr spielte. Ohne Knöpfe oder Schalter wusste sie, ob sie umarmt oder gekitzelt wurde, ob sie ein Bäuerchen machen sollte oder ob sie umgezogen wurde. Dementsprechend reagierte sie mit Lachen, Weinen, Lächeln, Aufstoßen usw. Die Kinder liebten sie. Aus dieser Zusammenarbeit lernten wir, was Produktion zu niedrigen Kosten bedeutete und wie benutzerfreundliche Produkte wirklich sein mussten.
Pyramidenerkundung mit National Geographic
Wie oft haben Sie schon staunend vor dem Fernseher gesessen und fasziniert verfolgt, wie die ältesten Monumente der Menschheit mit modernster Technologie untersucht wurden? 2002 wurde iRobot gebeten, einen Roboter zu entwickeln, mit dem einer der Tunnel in der Cheopspyramide von Gizeh erforscht werden sollte. Die Herausforderungen waren enorm und machten ständige Designänderungen erforderlich. Hinzu kam der Erfolgsdruck vor laufender Kamera. Das Ergebnis war schließlich ein einzigartiger Roboter, der auf PackBot und MicroRig basierte. Die Erkundung des Tunnels wurde
weltweit live übertragen. Unser Roboter leistete einen wichtigen Beitrag zur wissenschaftlichen Erforschung
dieses Weltwunders.
Von links nach rechts:
Engineer tweaks the robot, The secret shaft,
Pyramid Rover, The robot enters the secret shaft
Erste Tests
1997 wurde iRobot zusammen mit einigen anderen Unternehmen gebeten, für das US-Verteidigungsministerium auf dem Papier einen Roboter zu entwerfen, der im Häuserkampf eingesetzt werden konnte. Von allen Unternehmen, die an der Präsentation teilnahmen, waren wir das einzige, das nicht nur ein Papier vorlegte; wir stellten einen funktionierenden Roboter mit Machbarkeitsnachweis vor. Kurze Zeit später erhielt iRobot den Auftrag, eine Reihe von Erkundungsrobotern für den Einsatz im Häuserkampf zu entwickeln. Zur gleichen Zeit trat das britische Verteidigungsministerium an uns heran, für das wir Roboter zur Bombenentschärfung entwickeln sollten. Diese beiden Aufträge mündeten schließlich im PackBot-Programm.
Von links nach rechts:
Urban robot in the lab,
iRobot 500 PackBot Explorer
11. September 2001
Am Morgen des 11. September 2001 verfolgten die Mitarbeiter von iRobot entsetzt vor den Fernsehgeräten die terroristischen Anschläge auf das World Trade Center in New York und auf das Pentagon. Millionen Menschen auf der ganzen Welt waren live Zeuge dieser furchtbaren Tragödie. Um 10.30 Uhr Ostküstenzeit rief uns der PackBot-Projektleiter der US-Regierung an und fragte uns, ob wir Roboter und Ingenieure für die Suche und Rettung in New York bereitstellen könnten. Um 16 Uhr waren Ingenieure und Roboter von iRobot auf dem Weg nach New York. Um 22 Uhr waren sie vor Ort, um die Rettungsmannschaften zu unterstützen. Das war das erste Mal, dass Roboter bei einer Katastrophe dieses Ausmaßes eingesetzt wurden. Aufgrund der verheerenden Zerstörung konnten nur wenige Überlebende geborgen werden. Aber die Roboter von iRobot sorgten für die Sicherheit der Such- und Rettungsmannschaften, indem sie in einsturzgefährdeten Gebäudebereichen nach Überlebenden suchten. Manchmal ist es einfach besser, einen Roboter die Arbeit machen zu lassen.
11. September 2001
Roboter im Einsatz
Im Frühjahr 2002 wurden unsere Roboter erstmals in Afghanistan eingesetzt, wo sie nach Verstecken der Taliban suchten und anstelle von US-Soldaten gefährliche Aufgaben ausführten. Auch heute noch sorgen unsere Roboter für die Sicherheit der Soldaten im Irak und in Afghanistan.
Die Bilder unten zeigen einen Roboter, der von seinem Bombenräumkommando den Spitznamen "Scooby Doo" erhalten hatte. Er wurde im Kriegseinsatz im Irak zerstört, als er eine Straßenbombe untersuchte. Vor seiner Zerstörung spürte Scooby Doo 23 Straßenbomben, Brandsätze in Fahrzeugen und Blindgänger auf und zerstörte sie.
Scooby Doo: IED detection and disposal
AutoCleaner
Mitte der 1990er Jahre arbeitete iRobot zusammen mit SC Johnson Wax an der Entwicklung eines großen Reinigungsroboters. Das war unser erstes bedeutendes, extern finanziertes Projekt – bis dahin unser größter Auftrag. Diese Zusammenarbeit löste die erste große Einstellungswelle in der Geschichte von iRobot aus. Innerhalb eines Jahres wuchs das Unternehmen um mehr als das Doppelte. Wir entwickelten den AutoCleaner, einen großen, von Menschen bedienten Roboter, der in einem Arbeitsgang kehren, bohnern und polieren konnte. Er war für den Einsatz in den so genannten "Megastores" bestimmt und sollte den Arbeitsaufwand für die nächtliche Reinigung verringern. Bei der Entwicklung dieses Produkts haben wir sehr viel über Reinigung gelernt. Dieses Wissen konnten wir dann später in unseren Roomba einbringen.
Von links nach rechts:
Frühe Navigationsplattform,
Früher Reinigungsprototyp,
Die "alte" Methode
Noch 9 Monate
In den fünf Jahren vom Prototyp bis zum fertigen Produkt hat der Roboter, der schließlich als iRobot Roomba auf den Markt kam, zahlreiche Veränderungen erfahren. Der ursprüngliche Reinigungsroboter sollte mit elektrostatischen Reinigungstüchern arbeiten. Er war nicht als Staubsauger konzipiert. Erst nach einigen Tests im praktischen Einsatz, kurz vor der Bereitstellung der Produktionswerkzeuge, erkannte das Team, wie wichtig eine Staubsaugfunktion war. Potenzielle Kunden gaben an, dass sie keinen Bodenreinigungsroboter kaufen würden, der nicht auch als Staubsauger einsetzbar wäre. Für diese zusätzliche Funktion musste eine völlig neue Art von Staubsaugersystem erfunden werden. Außerdem brauchte der Roboter mehr Leistung und ein neues Filtersystem. Es war eine beeindruckende technische Leistung. Umso mehr, wenn man bedenkt, dass in nur neun Monaten die Produktion beginnen sollte. Neun Monate, um den Roboter von Grund auf neu zu entwickeln.
Von links nach rechts:
DustPuppy, CAD models, The original iRobot Roomba
Erfolg von Anfang an durch kontinuierliche Weiterentwicklung
Der iRobot Roomba-Staubsaugerroboter wurde im September 2002 der Öffentlichkeit vorgestellt und erntete sofort großen Beifall. Er war so erfolgreich, dass unsere erste Produktion fast komplett verkauft wurde. Im Nachfolgemodell setzten wir Kundenvorschläge um und integrierten neue Technologien wie Schmutzerkennung und eine verbesserte Akkutechnologie. Wenn wir unseren Kunden genau zuhören und offen für Vorschläge sind, können wir unsere Roboter noch besser machen.
Roomba im Laufe der Jahre
Vom Staubsauger zum Bodenreiniger
Der iRobot Roomba-Staubsaugerroboter ist rund, damit er in einem normalen Haushalt nicht "aneckt". Für die Navigation verwendet er patentierte, lokalisierte Verhaltensweisen, die auf unserer Arbeit in den Anfangsjahren des Unternehmens basieren. Als die Nachfrage nach einem Bodenwischroboter stieg, war die Entwicklung des iRobot Scooba dank unserer Erfahrung mit dem iRobot Roomba ein Kinderspiel. Wir wussten, was für die Navigation in einer Wohnung wichtig war, damit der
Roboter nicht stecken blieb.
Von links nach rechts:
Entwicklung der Roomba 500-Reihe,
iRobot Roomba 560, iRobot Scooba,
Scooba ID-Modell mit Schaum
Zusatzraupen und Ketten
Der iRobot PackBot besitzt Zusatzraupen, die seine Beweglichkeit entscheidend verbessern. Der iRobot Warrior ist ein wesentlich größerer Kettenroboter, der dank seiner Zusatzraupen selbst mit hoher Nutzlast äußerst wendig ist. Und der iRobot SUGV (Small Unmanned Ground Vehicle) ist ein wesentlich kleinerer Kettenroboter, der ebenfalls über Zusatzraupen verfügt. Er ist besonders beweglich und wendig und lässt sich mühelos transportieren. LANdroids sind noch kleinere Roboter im Taschenformat, die als Kommunikationsrelais dienen können. Aber auch sie bewegen sich auf Ketten und Raupen – geradeso wie der PackBot. Sie erkennen die Verbindung? Warum sollten wir etwas anderes als das Ketten- und Raupensystem verwenden, wenn wir wissen, dass es für alle Größen einsetzbar ist?
Von links nach rechts:
iRobot PackBot wheel hub
iRobot SUGV
iRobot 710 Warrior carrying an iRobot PackBot
Aware 2
AWARE©2 bildet den Rahmen für die Entwicklung komplexer Robotersoftwaresysteme. Damit ist iRobot in der Lage, die Einsatzmöglichkeiten von Robotern weiter auszudehnen. Unsere Roboter werden noch bedienungsfreundlicher und lassen sich noch besser integrieren. Außerdem werden Fehlerbehebung und Support verbessert. Darüber hinaus kann dieselbe Software für viele verschiedene Roboter verwendet werden. Das bedeutet, dass ein einziger Softwareingenieur schnell und einfach eine Vielzahl von Robotern programmieren kann, ohne für jeden einzelnen eine spezielle Programmiersprache lernen zu müssen.
Bilder:
SUGV with AWARE®2 head payload
Die Anfänge
DARTS, ein frühes Projekt von iRobot, beschäftigte sich mit der Mobilität von Robotern im Wasser. Dieser Roboter ahmte die Bewegungen eines Fisches nach. Auf diese Weise fanden wir heraus, wie Roboter konstruiert sein mussten, um sich effizient unter Wasser bewegen zu können.
Bilder links:
DARTS-Komponenten
Rechts:
DARTS bei Tests
Seaglider, Operation Bluepoint
Manchmal muss man einfach selbst vor Ort sein. Nur wenige Wochen nach der Explosion der Deep Horizon 2010 lieferte iRobot persönlich einen Seaglider zum Ort der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko. Unser Seaglider war das erste autonome Unterwasserfahrzeug (Autonomous Underwater Vehicle, AUV), das eingesetzt wurde, um das Gebiet nach Öl unterhalb der Oberfläche abzusuchen. Mitarbeiter von iRobot überwachten den Datenstrom wochenlang rund um die Uhr. Außerdem halfen wir der U.S. Navy, ihre Seaglider mit zusätzlichen Sensoren auszustatten. Die gesammelten Daten bestätigten das Vorhandensein von Ölschwaden unter Wasser und unterstrichen die Dringlichkeit der Situation.
Von links nach rechts:
Wartung des Seaglider, Einsatz des Seaglider
Unmanned Underwater Vehicles (UUVs)
Unser derzeitiges UUV-Portfolio besteht aus der allgemeinen Entwicklungsplattform "Ranger" für kleinere UUV-Einsätze und dem autonomen, steuerschwanzbetriebenen UUV "Transphibian". Beide Roboter können mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet werden, die eine umfassende und gründliche Untersuchung unter Wasser ermöglichen, ohne dass der Bediener nasse Füße bekommt. Diese Roboter können überall dort eingesetzt werden, wo bisher Taucher die Arbeit verrichteten: in Schiffsrümpfen, in Hafenumgebungen sowie in anderen Bereichen, die für die nationale Sicherheit von Bedeutung sind. Während ein Roboter mögliche Gefahren unter Wasser untersucht, befinden sich die Taucher an Land und somit in Sicherheit. Warum sollte man Menschen einem Risiko aussetzen, wenn Roboter die Arbeit erledigen können?
Bilder links:
Ranger
Bilder rechts:
Transphibian
Neue Roboterformen (Jambots)
Die meisten Roboter sind aus unflexiblen Materialien wie Metall und Kunststoff hergestellt. Auch wenn diese Materialien durchaus für Roboter geeignet sind, suchen wir ständig nach Möglichkeiten, um neue Roboterfunktionen zu realisieren. So kann zum Beispiel ein Roboter mit unserem Jamming Gripper (der in Zusammenarbeit mit Cornell und der University of Chicago entwickelt wurde) einen Gegenstand mit unregelmäßiger Form vorsichtig aufnehmen. Eine Aufgabe, an der herkömmliche Greifer scheitern, weil sie den Gegenstand nicht fassen können oder ihn gar zerstören.
Wir sind immer auf der Suche nach kreativen Lösungen für Probleme in der realen Welt.
Links:
Jambot, ein Roboter, der seine Form verändert
Rechts:
Universal Gripper
Neue Interaktionssysteme
iRobot arbeitet an Technologien, mit denen Roboter einzelne Personen und einfache Sprache identifizieren können. In nicht allzu ferner Zukunft werden Sie in der Lage sein, Ihren Roboter durch Gesten oder gesprochene Befehle zu steuern.
Unser neuester Roboter AVA ist eine Testplattform, die autonom in ihrer Umgebung navigieren kann und es einem entfernten Benutzer ermöglicht, mit den Menschen in der Nähe des Roboters zu interagieren. Das ist aber nur der erste Schritt für diese Technologie.
Video:
Demonstration der Interaktion zwischen Mensch
und Roboter mithilfe von Gesten
Bilder:
AVA
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