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EEROS; An Easy, Elegant, Reliable, Open and Safe Robotic Software – BREF 2011

Redaktion

Für den Inhalt der Angaben zeichnet die Projektleitung verantwortlich.

Kooperation

Dieses Projekt ist einer der fünf Gewinner der Jahresausschreibung 2011 «BREF – Brückenschläge mit Erfolg» – ein Kooperationsprogramm von Gebert Rüf Stiftung und Rektorenkonferenz der Fachhochschulen der Schweiz – KFH. Gründungspartner: Institut für Entwicklung mechatronischer Systeme, NTB; Institut für Ingenieurinformatik, NTB; Institut für mechatronische Systeme (IMS), ZHAW; ARTORG Center for Biomedical Engineering Research, University of Bern; Bio Inspired Robotics Lab, ETH Zürich; BlueBotics SA, Lausanne; Robonaut GmbH, Zürich; Burkhardt Logistics und Services, Romanshorn

Projektdaten

  • Projekt-Nr: GRS-062/11 
  • Förderbeitrag: CHF 300'000 
  • Bewilligung: 01.11.2011 
  • Dauer: 01.2012 - 07.2015 
  • Handlungsfeld:  BREF – Soziale Innovationen, 2011 - 2017

Projektleitung

Projektbeschreibung

Unter dem Begriff Roboter werden einerseits Industrieroboter verstanden, welche repetitive Tätigkeiten verrichten und damit eine effizientere Produktion ermöglichen. Andererseits kennt man Roboter auch als kluge Gehilfen, die sich selbständig in ihrer Umgebung orientieren und autonom verschiedenartigste Tätigkeiten wahrnehmen. Roboter, wie sie in Filmen vorkommen und wie sie auch in der Grundlagenforschung eine zentrale Rolle spielen. Zwischen diesen zwei Polen gibt es noch einen sehr rasch wachsenden Markt von Robotern, welche als Assistenzsysteme eingesetzt werden, wie Roboter in der Chirurgie, in der Nahrungsmittelindustrie, für die Unterstützung älterer oder gebrechlicher Personen, als hochpräzise Messmaschinen, als Baumaschinen oder in der Logistik.

Da diese Assistenzroboter in engem Kontakt mit den Menschen stehen, verlangt dieser Markt einfach beherrschbare, zuverlässige und sichere Steuerungen, die aber offener, flexibler und ausbaufähiger sind als jene klassischer industrieller Roboter. Unglücklicherweise sind aber die Kosten für die Entwicklung solcher Robotersteuerungen sehr hoch, was die KMUs überfordert und eine grosse Barriere für den Markteintritt dieser Produkte darstellt. Während klassische Roboterhersteller ihre eigenen, industriell bewährten und zuverlässigen Steuerungen einsetzen, welche jedoch ausschliesslich für ihr fest vorgegebenes Einsatzfeld geeignet sind, gibt es an Hochschulen Open-Source-Robotik-Projekte, welche zwar sehr umfangreich und flexibel sind, sich aber wegen ihre Komplexität sehr schwer ein-setzen lassen und bei denen Sicherheit, Transparenz und Zuverlässigkeit nicht im Vordergrund steht.

EEROS realisiert eine industriefähige Open Source Robotersoftware, welche die Flexibilität einer universellen und offenen Plattform bietet, trotzdem sicher und gleichzeitig einfach zu warten ist und sie zusammen mit umfangreicher technische Dokumentation und Ausbildungsunterlagen online zur Verfügung steht. Das System besteht aus einer Bewegungssteuerung, einem Sicherheitssystem und einer Ablaufsteuerung, die gemeinsam eine Einheit bilden. Als Ausgangsmaterial steht eine Vielzahl von Software-Fragmenten aus praxisbezogenen Projekten zur Verfügung. Die Nutzung existierender Open-Source-Projekte wird ermöglicht, indem diese mit geeigneten Schnittstellen eingebunden und zugänglich gemacht werden. Durch den Aufbau eines Netzwerkes zwischen interessierten Firmen und Hochschulen wird die Verbreitung und Weiterentwicklung dieser Software sichergestellt.

Was ist das Besondere an diesem Projekt?

Das Projekt beschäftigt sich nicht nur mit einer interdisziplinären technischen Fragestellung sondern stellt auch sicher, dass sich die Resultate in der Industrie verbreiten und damit Wirkung erzielen. Die Kultur des Austausches wird gefördert, indem Wissen gemeinsam aufgebaut und ausgetauscht wird. Es werden weitere F&E-Projekte ausgelöst und es wird die Teilnahme an EU-Projekten gefördert. Damit gelingt die Positionierung der Fachhochschulen als starke Partner der Industrie und damit ein nachhaltiger Brückenschlag zwischen Industrie und Hochschulen.

Stand/Resultate

Der erste Prototyp von EEROS wurde im Februar 2013 in Betrieb genommen und anhand einer Motorenregelung und der Regelung eines SCARA-Roboters demonstriert. Diese erste Version basierte auf Linux mit dem Echtzeitpatch Preempt_RT. Ursprünglich hat sich das Entwicklerteam aus sicherheitstechnischen Überlegungen auf eine Java-Version von EEROS konzentriert. Deshalb wurde der erste Prototyp auch in Java realisiert. Die nächste Version, die im Laufe des Sommers 2013 fertiggestellt sein soll, wird in C++ realisiert. Es ist geplant, im Herbst 2013 eine erste Version von EEROS auf der Webseite http://www.eeros.org für ein ausgewähltes Publikum freizuschalten.

Publikationen

http://www.youtube.com/watch?v=7fTq_YM1Ha8&feature=youtu.be
http://www.youtube.com/watch?v=rG3bmQ7xzZc&feature=youtu.be
«EEROS: an Easy, Elegant, Reliable, Open and Safe robotic software framework», Internationales Forum Mechatronik 2013, 30. und 31. Oktober 2013, in Winterthur http://www.mechatronikforum.net

Medienecho

Noch keine

Links

Am Projekt beteiligte Personen

Projektmitarbeiter an der NTB
Prof. Einar Nielsen, Projektleiter, einar.notexisting@nodomain.comnielsen@ntb.notexisting@nodomain.comch
Urs Graf, Prof., Dr., Dozent für Informatik und Embedded Systems
Martin Züger, B.Sc., wiss. Mitarbeiter Embedded Systems
Marc Baumgartner, B.Sc., wissenschaftlicher Mitarbeiter Robotik & Mechatronik
Günter Nagel, Prof., Dozent Automation, Leiter Masterstudium Mechatronik

Weitere Mitarbeiter und Dozenten aus verschiedenen Bereichen werden fallweise, abhängig von den aktuellen Fragestellungen, beigezogen oder betreuen als Dozierende Bachelorarbeiten zum Thema. Dies sind unter anderen Laszlo Arato, Prof., Dozent für Elektronikentwicklung, FPGAs, Carlo Bach, Prof. Dr., Dozent für Bildverarbeitung, Kirchhof Jürgen, Dr., Dozent für elektrische Antriebssysteme, Dornbierer Ernst, Prof., Dozent für Echtzeitsysteme und Compilerbau.

Projektmitarbeiter an der ZHAW
Richard Hüppi, IMS, Dipl. El. Ing. FH.,

Während des Projekts kommen laufend neue Partner dazu. Diese sind auf http://eeros.org ersichtlich, wo sich auch interessierte Organisationen oder Einzelpersonen der Community anschliessen können

Letzte Aktualisierung dieser Projektdarstellung  11.04.2019