Konferenz

Humanoide Roboter

Die Konferenz „Humanoide Roboter“ beschäftigt sich mit dem Menschen nachempfundenen Robotern. Das Themenspektrum reicht dabei von Design und Gestaltung über die kognitive Planung bis hin zu Anwendungsbeispielen.

Humanoide Roboter – Chancen und Herausforderungen

Was für viele wie Science Fiction klingt, könnte bald schon Realität sein. Menschenähnliche Roboter, die in Umgebungen agieren, die für den Menschen geschaffen sind und für den Menschen entworfene Werkzeuge benutzen. Damit würden sich die Einsatzmöglichkeiten für Roboter enorm erweitern. Zudem versprechen sich viele Experten durch humanoide Roboter auch eine verbesserte Interaktion zwischen Mensch und Roboter.

Die VDI-Zukunftskonferenz „Humanoide Roboter“ nimmt sich der zentralen Fragen und Herausforderungen in diesem Bereich an. Diskutieren Sie gemeinsam mit Experten auf dem Gebiet der humanoiden Roboter die Antworten und vorhandene Lösungen.

    Ihre Vorteile

  • Etablieren Sie sich als Experte auf dem Gebiet humanoide Roboter.
  • Machen Sie andere Fachleute und potenzielle Kunden auf Ihr Unternehmen aufmerksam.
  • Treffen Sie andere Experten, die vor ähnlichen Herausforderungen stehen und tauschen Sie sich aus.

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Dienstag, 13. Dezember 2016

09:15

Anmeldung

10:15

Begrüßung und Eröffnung durch die Konferenzleitung

  • Komplexere humanoide Roboter aufgrund der Entwicklungen in
    den Bereichen Sensorik, Aktuatorik und Embedded Controller
  • Einsatz im direkten Kontakt zum Menschen aufgrund hoher
    Freiheitsgrade mit extremer Leistungsfähigkeit der Roboter
  • Entwicklungsperspektiven von entsprechenden Kontrollverfahren
    und -architekturen

Prof. Dr. Frank Kirchner, Deutsches Forschungszentrum für
Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Robotics Innovation Center,
Bremen, Universität Bremen, Fachbereich Mathematik und
Informatik, AG Robotik

Gestaltung und Design humanoider Roboter

10:30

Generische Manipulationsfähigkeiten für komplexe
Robotersysteme

  • Abstrahierte Beschreibung und Ausführung von Manipulationsaufgaben
  • Steuerung basierend auf Optimierung mit Nebenbedingungen
    für Robotersysteme mit vielen Freiheitsgraden
  • Reaktive, sensorbasierte Ganzkörperregelung
  • Modulare, übertragbare Software für Robotersysteme
    unterschiedlicher Morphologie
  • Beispielhafte Umsetzung auf verschiedenen Robotersystemen:
    humanoider Roboter AILA, sechsbeiniger Roboter Mantis,
    zweiarmiges KUKA iiwa System in MRK-Anwendung

Dr.-Ing. José de Gea Fernández, Teamleiter Roboterregelung,
Dipl.-Ing. Dennis Mronga, Researcher, beide DFKI Robotics
Innovation Center, Bremen

11:00

Sweaty I und Sweaty II – Humanoidroboter für die
Adultsize-Liga der Fußballroboter-Weltmeisterschaften
(RoboCup)

  • Konzept der Verdunstungskühlung (,,Schwitzen”)
  • Parallelkinematiken zur Geschwindigkeits- und
    Momentenanpassung
  • Antriebslösungen und Bewegungsplanung
  • Ballverfolgung und Lokalisierung auf dem Feld
  • Spielstrategien, Spielerfolge und -erfahrungen

Prof. Dr. Michael Wülker, Studiengang Mechatronik, Prof. Dr.
Ulrich Hochberg, Prof. Dr. Klaus Dorer, alle Hochschule Offenburg

11:30

Parallelkinematiken für Exoskelette im Bereich der unteren
Extremitäten

  • Vorstellung konstruktiver Vorteile von Parallelkinematiken
  • Parallele Kinematiken für Exoskelette nach bionischem Vorbild
  • Serielle, parallele und kombinierte Kinematiken im Vergleich
  • Anforderungen an Aktuatorsysteme für den Laufzyklus
  • Parallelkinematiken für humanoide Roboter

B.Eng. Enno Sebastian Dülberg, Prof. Dr.-Ing. Stephan Kallweit,
Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik, Mobile Autonome
Systeme und Kognitive Robotik MASKOR, FH Aachen

12:00

Mittagspause mit Besuch der Fachausstellung

Bewegungsplanung und -steuerung

13:30

Dynamisches zweibeiniges Laufen nach menschlichem
Vorbild

  • Abgrenzung zu klassischen Zero-Moment-Point Ansätzen
  • Anforderungen an die Mechatronik der zweibeinigen
    Laufmaschine
  • Biologisch motiviertes Steuerungskonzept
  • Adaption und Lernen zur Optimierung des Laufprozesses
  • Experimente in einer Simulationsumgebung und mit Hilfe eines
    Versuchsbeins

Prof. Dr. Karsten Berns, Steffen Schütz, Lehrstuhl Robotersysteme,
TU Kaiserslautern

14:00

Der federnde Gang – modellbasierter Entwurf und
Kraftregelung dynamischer Laufroboter

  • Problem der Nachbildung der menschlichen Gangdynamik durch
    Designrestriktionen herkömmlicher Roboter
  • Roboterentwurf und -regelung auf Grundlage elementarer
    dynamischer Modelle des menschlichen Ganges
  • Vereinfachtes Regelkonzept und Aufbau einer Regler-Bibliothek
    auf Grundlage biomechanischer Modelle
  • Anwendung für die Entwicklung von Exoskeletten und Prothesen
  • Nutzen der neuen Roboterklasse zum besseren Verständnis des
    menschlichen Ganges

Dr.-Ing. Daniel Renjewski, Akademischer Rat, Lehrstuhl für
Robotik und Echtzeitsysteme, Fakultät für Informatik, TU München,
Prof. Dr. Jonathan Hurst, Dynamic Robotics Labortory, MIME, Oregon
State University, USA

14:30

Taktilsensorik für anthropomorphe Roboterhände:
Gefühlvoll Greifen und Manipulieren

  • Tastsinn für Roboter als Voraussetzung für robuste und
    fehlertolerante Greifstrategien
  • Vom Standard-PCB zu MID-basierten Taktilsensoren
    mehrfingriger Roboterhände
  • Tactile Servoing: autonome Exploration der Umwelt durch Tasten
  • Slip-Detektion mit Convolutional Neural Networks

Dr. Robert Haschke, Senior Scientist, Exzellenzcluster „Kognitive
Interaktionstechnologie“ (CITEC), Universität Bielefeld

15:00

Kaffeepause mit Besuch der Fachausstellung

15:30

Kraftbasierte Regelungskonzepte zur Körperbeherrschung
für humanoide Roboter: Gleichgewichtsregelung,
Gesamtkörperbewegung und Lokomotion

  • Nachgiebige Regelung mittels Drehmomentsensoren zur
    robusten Interaktion mit der Umgebung
  • Nutzung der intrinsischen Systemdynamik für Gangstabilisierung
    und Gleichgewichtsregelung
  • Optimierungsbasierte Lösung des Kraftverteilungsproblems
  • Experimentelle Verifikation am humanoiden Roboter TORO
  • Ausblick auf elastische Robotersysteme

Dr.-Ing. Christian Ott, Abteilungsleiter, Institut für Robotik und
Mechatronik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR),
Weßling

Sensorik und Wahrnehmung

16:00

Informationsmodell für intentionsbasierte Roboter-Mensch-
Interaktion

  • Intentionserkennung aus Bewegung und Gesamtverhalten des
    Menschen und des Roboters
  • Modellierung eines Informationsmodells zur Abbildung von
    Intentionen
  • Ableitung einer sicheren Mensch-Roboter-Interaktion aus dem
    Informationsmodell
  • Assistenzsysteme für Berufs- und Privatleben
  • Assistenzsysteme für die Pflege

Prof. Dr.-Ing Daniel Schilberg, Institutsleiter, Dipl.-Ing. (FH)
Sebastian Schmitz, M. Sc., Institut für Robotik und Mechatronik,
Hochschule Bochum

16:30

3D-Modellierung dynamischer Umgebungen für Echt-Zeit-
Navigation autonomer zweibeiniger Roboter

  • Modellierung der Umgebung mit einfachen Geometrien
  • Klassifikation in begehbare Bereiche und Hindernisse
  • Effizientes Open-Source Vision-System
  • Laufen auf Stufen und Rampen
  • Echtzeit Vermeidung von dynamischen Hindernissen

Dipl.-Ing. Daniel Wahrmann, Wiss. MA., Dipl.-Ing. Arne-Christoph
Hildebrandt, Prof. Dr. Ir. Daniel Rixen, Lehrstuhl für Angewandte
Mechanik, TU München

17:00

Panel-Diskussion: Humanoide Roboter in der industriellen
Revolution verlangen nach Standardisierung.

Diese Standards betreffen die folgenden drei Bereiche:

  • Design/Konstruktion
  • Software-Architekturen
  • Sicherheit

Im Rahmen der Panel-Diskussion werden Expertenmeinungen
gesammelt, der Stand der Entwicklungen aufgezeigt und zukünftige
Schritte besprochen.

17:30

Zusammenfassung des ersten Konferenztages

Prof. Dr. Frank Kirchner

Ca. 18:00

Get-Together

Zum Ausklang des ersten Veranstaltungstages lädt Sie das VDI Wissensforum
zu einem Get-Together ein. Nutzen Sie die entspannte Atmosphäre, um Ihr
Netzwerk zu erweitern und mit anderen Teilnehmern und Referenten vertiefende
Gespräche zu führen

Mittwoch, 14. Dezember 2016

Kognitive Planung und Steuerung

09:00

Multi-Funktionalität am Beispiel des hominiden Roboters
Charlie

  • Häufig limitierte Einsatzfähigkeit von Robotern durch
    Beschränkung auf eine Lokomotionsart
  • Morphologie der Schimpansen als Vorbild für hominiden Roboter
  • Besonderheiten des Roboters: Aktive Wirbelsäule und sensorische
    Füße für wechselnde Fortbewegungsarten
  • Vierbeinige Pose: Stabilerer Stand, u.a. zur Erkundung von
    unebenem und unstrukturiertem Gelände
  • Zweibeinige Pose: Erweiterte Einsatzmöglichkeiten, u.a. Nutzung
    der vorderen Extremitäten für zusätzliche Tätigkeiten (Objekt-
    Manipulation)

Dipl. Inf. Daniel Kühn, Projektleiter, Deutsches Forschungszentrum
für Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH, Robotics Innovation Center
(RIC), Bremen

09:30

Obtaining Execution-related Parameters of Manipulation
Actions from Human Demonstrations

  • Creating a database of kinesthetically guided manipulations for
    10 actions
  • Segmentation of task-space robot trajectories to detect possible
    action primitives
  • Detecting the type of each action primitive based on the sensor
    data
  • Filtering the noisy and unwanted primitives by combining results
    of multiple demonstrations
  • Execution of the obtained action description in unseen situations
    (generalization)

Mohamad Javad Aein, Research Assistant, Prof. Dr. Florentin
Wörgötter, Professor, Dr. Minija Tamosiunaite, Research Assistant,
BCCN – Bernstein Center for Computational Neuroscience,
Göttingen

(Dieser Vortrag wird in englischer Sprache gehalten.)

10:00

Planung in dynamischen Umgebungen

  • Monte-Carlo-Modellierung für die Planung in dynamischen
    Umgebungen
  • Simulation möglicher Ergebnisse eigener Aktionen
  • Auswahl optimaler Handlungen
  • Evaluierung im Testszenario Roboter-Fußball

Prof. Dr. Hans-Dieter Burkhard, Dipl.-Inf. Heinrich Mellmann,
Benjamin Schlotter, Christian Blum, Institut für Informatik,
Humboldt-Universität Berlin

10:30

Kaffeepause mit Besuch der Fachausstellung

Zusammenarbeit von Mensch und Humanoid

11:00

Der LÜGENBOT als Umsetzung einer Münchhausen-Maschine

  • Die Maschinenethik als Gestaltungsdisziplin
  • Münchhausen-Maschinen als einfache unmoralische Maschinen
  • Das maschinelle Herstellen von Unwahrheit
  • Das Projekt als Anwendung der Theorie und Ansatz für die Praxis
  • Der LÜGENBOT als Prototyp in Aktion

Prof. Dr. oec. HSG Oliver Bendel, Institut für Wirtschaftsinformatik,
Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Wirtschaft,
Windisch, Schweiz

11:30

Emotionsbasierte Mensch-Roboter-Interaktion

  • Non-verbale Mensch-Roboter-Interaktion
  • Darstellung von Intensionen mittels Gesten und Mimiken
  • Erkennung von Interaktionsabsichten
  • Eingesetzte humanoide Testplattformen
  • Experimente zur Interaktion zwischen Mensch und Roboter

Prof. Dr Karsten Berns, Salah Al-Darraji, Lehrstuhl Robotersysteme,
TU Kaiserslautern

12:00

Wenn der Roboter besser ist: Unfaires Verhalten in
Langzeit Mensch-Roboter Interaktion

  • Der anthropomorphe Roboterkopf Flobi
  • Memory: Ein spielerisches Szenario zur Mensch-Maschine
    Interaktion
  • Studie: Evaluierung Langzeit Mensch-Maschine Interaktion
  • Vergleich zwischen autonomer und ferngesteuerter Interaktion
    beim Memory spielen
  • Wenn Menschen beim Spielen schummeln: Entdeckungen aus
    der Studie

Dr.-Ing. Andreas Kipp, Angewandte Informatik, Universität
Bielefeld, CITEC

12:30

Mittagspause mit Besuch der Fachausstellung

Anwendungsbeispiele humanoider Roboter

14:00

Humanoide Roboter als Trainer für industrielle
Montageprozesse

  • Wie können Roboter Wissen vermitteln?
  • Gestaltung von Lehrsituationen zwischen Mensch und Roboter
  • Studie: Humanoide Roboter als Lehrer für industrielle
    Montageprozesse
  • Entwicklung eines Prototyp-Systems mit dem Roboter Baxter ™
  • Resultate der Studie und Ausblick auf zukünftige Anwendungen

Thomas Quitter, Software-Engineer, SemVox GmbH, Saarbrücken;
Ahmed Ezzelden Mostafa, Ph. D. Candidate, University of Calgary,
Canada, Prof. Dr.-Ing. André Miede, Leitung Systemtechniklabor,
htw saar, Saarbrücken

14:30

Semi-autonome humanoide Roboter als Avatare für
Rettungskräfte

  • Durchführen komplexer Hilfsaufgaben anstelle und unter
    Führung des Menschen
  • Kollaborative Autonomie
  • Objekt-Template-Konzept als zentrale Methodik für vielseitige
    und flexibel anpassbare Manipulationsfähigkeiten
  • Humanoide 3D-Laufbewegung integriert mit Perzeption,
    Schrittplanung, Navigation und Operator-Interaktion
  • Experimentelle Evaluation mit mehreren lebensgroßen
    humanoiden Robotern

Prof. Dr. Oskar von Stryk, Fachgebietsleiter, Dr.-Ing. Stefan
Kohlbrecher, Dr.-Ing. Alberto Romay, M.Sc. Alexander Stumpf,
Fachgebiet Simulation, Systemoptimierung und Robotik,
TU Darmstadt

15:00

Zusammenfassung der Konferenz und Schlusswort

Prof. Dr. Frank Kirchner

Ca. 15:00

Ende der Konferenz

An wen richtet sich die Konferenz „Humanoide Roboter“?

Angesprochen sind insbesondere:

  • Projektverantwortliche und Entscheidungsträger, die Automatisierungslösungen umsetzen
  • Hersteller von Industrierobotern und Roboterkomponenten sowie Systemintegratoren
  • Fach- und Führungskräfte sowie Ingenieure aus den Bereichen:
    • Robotik
    • Automatisierung, Prozessautomation oder Montageautomation
    • Technologie und Innovation
    • Forschung und Entwicklung

Zudem wendet sich die Konferenz auch an Mitarbeiter von Hochschul- und Forschungseinrichtungen, die sich mit den Themen Robotik, humanoide Roboter, Künstliche Intelligenz und Service-Robotik beschäftigen.

Konferenzvorsitzender Prof. Dr. Frank Kirchner

Den Vorsitz der Konferenz übernimmt Herr Prof. Dr. Frank Kirchner. Prof. Kirchner ist u.a. der wissenschaftliche Direktor des Robotics Innovation Center (RIC) und Standortleiter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH) in Bremen.

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