Grips4Students

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines zweiarmigen, stationären Robotersystems zur Lösung komplexer Manipulationsaufgaben mit verformbaren Objekten – etwa Kleidung falten, Wasser einschenken, Seiten umblättern oder Schuhe binden. Zum Einsatz kommen zwei Roboterarme (UR5 und UR10), verschiedene Greifhände (u. a. menschenähnliche Hände), RGB-D-Kameras sowie ein markerbasiertes Motion-Capture-System zur Aufzeichnung menschlicher Bewegungen.

Die zentrale Idee ist die Übertragung menschlicher Bewegungsdemonstrationen auf das Robotersystem, basierend auf bestehender Software des DFKI für einarmige Roboter. Das System wird vollständig neu in ROS 2 aufgebaut und um eine Sicherheitsschicht zur sicheren Bewegungsausführung ergänzt – inklusive Regelung, Umgebungswahrnehmung, Kollisionsvermeidung und Simulation zur Verhaltensprüfung.

Darüber hinaus bietet das Projekt zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten, darunter:

• Generalisierung von Verhalten über verschiedene Objekte, Aufgaben und Konfigurationen (z. B. mittels Imitationslernen und Reinforcement Learning),

• automatische Verfeinerung von Greif- und Manipulationsstrategien,

• Objektdetektion und -tracking (auch von deformierbaren Objekten) mit RGB-D-Kameras,

• Nutzung von Kraftsensoren zur Erzeugung stabiler Griffe,

• High-Level-Koordination durch Behavior Trees und Planungsansätze,

• Entwicklung einer (G)UI zur Visualisierung und Steuerung der Bewegungsübertragung.

Das Projekt kombiniert praxisnahe Robotikentwicklung mit modernen Ansätzen des maschinellen Lernens und bietet vielfältige Möglichkeiten zur Vertiefung in den Bereichen ROS 2, Sensorik, Bewegungserkennung, Simulation und intelligentes Greifen.