Proseminar: Roboter & Aktivmedien

Proseminar: Roboter & Aktivmedien
Unterhaltungsroboter Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde
Übersicht Einführung Baukastensysteme Sonys Aibo Hondas P3 Sonys neuer SDR4X Fazit Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

I. Einführung Definitionen Intentionen Was wird alles als Unterhaltungsroboter angesehen? Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Definitionen Nach einem Proposal of technical committee on entertainment computing: ICT based Toys Pet Robots Emotion model and rendering technologies for robots (Information & Communication Technologies) Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Definitionen Roboter: Selbständiges, programmierbares, elektromechanisches Gerät, das in der Industrie und wissenschaftlichen Forschung für jeweils eine spezielle Aufgabe oder eine begrenzte Anzahl von Aufgaben eingesetzt wird. Roboter stellen eine Unterkategorie von Automaten dar. Obwohl keine generell anerkannten Kriterien existieren, die Roboter von anderen Automaten unterscheiden,[...] (MS Encarta 2000) Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Intentionen Education: Interesse von einer größeren Zielgruppe erwecken Studenten, Schülern (jüngeren Menschen) den Einstieg in die Technik erleichtern Kommerz Techn. Weiterentwicklung Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Was bezeichnet man als Unterhaltungsroboter?
Unterscheidung: Ferngesteuerte Systeme Autonome Systeme Baukastensysteme Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Ferngesteuerte Systeme
Werden von einer (meist dem Publikum verborgen gehaltenen) Person ferngesteuert. Nicht autonom Dienen nur zur Belustigung des Publikums durch visuelle und akustischen Effekt Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Einsatzgebiete: Freizeitparks Robot-Wars Partys Sonst. Events mit großem Publikumsverkehr Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Unterhaltungsroboter Roboter eines Robot-Wars Teams Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Autonome Systeme z.B.: Sanyo: Robot Guard Dog iRobot & Hasbro: My First Baby NEC: PaPeRo Sony: Aibo ... Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Sanyo: Robot Guard Dog Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Sanyo: Robot Guard Dog Hat eine Kamera in der „Schnauze“ Geräusch-Sensoren Kann per Handy gesteuert & überwacht werden Kann Einbrecher entdecken und fotografiert diese Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

iRobot & Hasbro: My First Baby
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iRobot & Hasbro: My First Baby
Zielgruppe: Kleine Kinder Reagiert auf unterschiedliche Behandlung Kann Gesichtsmuskeln simulieren (Lippen, Augenbrauen,...) Eher ein intelligentes Spielzeug als ein Roboter Motoren noch sehr laut Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

NEC: PaPeRo Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

NEC: PaPeRo Walking Mode: Sollten keine Aufgabe zu erledigen sein, fährt er einige Zeit lang autonom herum Macht ein „Nickerchen“, falls er „müde“ ist oder niemanden findet Findet best. Personen und übermittelt (falls vorhanden) Nachrichten Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

NEC: PaPeRo Walking Mode: Kann Geräuschquellen identifizieren und wendet sich ihnen zu Entfernung von Zielen wird mittels Stereo-Kameras berechnet und anschließend angesteuert Kann sich Namen v. Personen merken Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

NEC: PaPeRo Talking Mode: Interaktion besteht aus Unterhaltung und Spielen Reagiert auf Berührungen best. Teile Hat Gefühle Variables Verhalten, wird durch Person und deren bisheriges Verhalten bei der Interaktion bestimmt Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

NEC: PaPeRo Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

II Baukastensysteme 1. Fischer Technik 2. LEGO Mindstorms Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Fischer-Technik Mobile Robots II Vor 5 Jahren erster Kasten Stärkere Motoren Sonst kaum Hardware-Veränderung Intelligent Interface (8 Digital, 2 Analog)-Eingänge Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Fischer-Technik Div. Sensortechnik Software LLWin 3.0.3, aber auch in anderen Sprachen möglich Auch Funkverbindung möglich, dann aber nur noch in LLWin Kein nichtflüchtiger Speicher Java, VB, Delphi o. C#, C & C++ geplant Kantenerkennung Hindernißerkennung (Berührungssensoren Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

LEGO Mindstorms Bauteile und deren Fähigkeiten Fan Projekte Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Bauteile und deren Fähigkeiten
Anleitungen, Tutorials & Software auf CD-ROM Software: 16 kByte ROM 512 Byte (firmware) 32 kByte (Programme) - P.- Sprache: „RCX Code“ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Bauteile und deren Fähigkeiten
Verschiedene Baukästen: Robotics Invention System 2.0 Ultimate Accessory Set Vision Command Dark Side Developer Kit Ultimate Builders Set Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Robotics Invention System
RCX-Mikrocomputer („Gehirn“) autonomer LEGO-Computer per PC Programmierbar 3 Ein-& Ausgänge Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Sensoren Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

IR-Transmitter zur Übertragung von Daten PC – RCX und umgekehrt Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Ultimate Accesory Set Fernbedienung Reichweite: 20 Fuß Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Ultimate Accesory Set Rotations-Sensor misst Drehungen (Winkel) und deren Richtung (rechts/links) Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Vision Command LEGO-Kamera 30 Bilder/ sec. Auflösung: 352 x 288 integriertes Mikro zur Geräuscherkennung Reagiert auf Veränderungen von Lichtverhältnissen & Bewegungen Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Fan Projekte „Rolighed“, The party optimizer Schachcomputer Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

„Rolighed“ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

„Rolighed“ Verwendete Systeme: Vision Command Erkennt ob getanzt wird Wechselt selbständig (oder auf Wink) Track, bzw. CD Fotografiert alle paar Minuten die Tanzfläche (falls getanzt wird) Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

„Rolighed“ Kennt die Befehle: Stop Play Next Previous Change CD Kann CDs in vorgegebener oder zufälliger Reihenfolge abspielen Wartet auf neue CDs, wenn am Ende Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Schachcomputer Skizze des Aufbaus X- Schiene Y- Schiene RCX Magnet Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Schachcomputer Software: Grundsätzliches Problem: Speicherbegrenzung Anregungen f. Algorithmus aus Internet Vereinfachung d. Algorithmus Trotzdem noch recht leitungsstark Kann sogar über Figuren „springen“ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Schachcomputer Hardware: RCX hat nur x,y- Bewegung Figuren werden magnetisch bewegt Wenn Figur bewegt werden soll, dann wird Magnet „hochgefahren“ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

III Sonys Aibo Historischer Überblick Aktuelle Produktpalette Unterschiede der aktuellen Modelle Zubehör und Software Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Historischer Überblick
1998 ERS-110(111) 2000 ERS-210 2001 ERS-311(312) 2001 ERS-220 2002 ERS-210A&220A Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Aktuelle Aibomodelle ERS-210A ERS-220A ERS-311/312 Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Gemeinsamkeiten aktueller Sonymodelle
64-bit RISC CPU Memory Stick slots Integriertes Mikro Integrierte Kamera IR Entfernungssensor Beschleunigungssensor Vibrationssensor Aibos tonale Sprache Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

ERS-210A Hat 4 LED 50 Sprachkommandos 16 MB RAM Temperatursensor und 4 Drucksensoren Kostet 1914€ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Abbildung des ERS-210A Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

ERS-220A Hat 21 LED 75 Sprachkommandos 32 MB RAM Kann Bilder durch Auslösen von Bewegungssensoren machen Nur neuer Drucksensor am Schwanz gegenüber 210A hinzugefügt Wirkt futuristischer als der 210A Kostet 2297€ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Abbildung des ERS-220A Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

LM-Serie (ERS-311/312) Kaum Darstellungsmöglichkeiten seiner Emotionen 75 Sprachkommandos Weniger Sensoren (kein Drucksensor, kein Temperatursensor) Wesentlich weniger bewegliche Teile Nicht wie 210A und 220A aus Komponenten aufgebaut. Bekam ein niedlicheres Aussehen Kostet 999€ Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Abbildung des ERS-311 Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Zubehör und Software Zubehör: Speedboard Ladestation Tragetasche Software Aibo-Ware Recognition LIFE Explorer Party Mascot PC-Anwendungen Master Studio Messenger Navigator Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Speedboard 4 Räder 3 unterschiedlich farbige Achsen Zusätzliche Software neue Kommandos, wie „turn left“ Programmierbare Bewegungen mit dem Board, die Aibo sich merken kann Aibo bleibt autonom Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Ladestation Ermöglicht es Aibo den Akku aufzuladen Mit zusätzlicher Software (s. Recognition) findet Aibo sie automatisch und lädt auch automatisch auf Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Recognition Als Upgrade für ERS-210A zu verstehen Man kann von Anfang an mit einem ausgewachsenen Roboter kommunizieren Aibo erkennt nun sein Herrchen Aibo erkennt seinen Akkuzustand und lädt sich selbstständig auf Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

LIFE Macht Aibo eigentlich erst zu Aibo Sprachanweisung Möglichkeit der Namensgebung Lernprozess, wie beim Heranwachsen, Möglichkeit Fotos aufzunehmen Aktionsprogrammierung Kommunikation zwischen 2 Aibos Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Abbildung zum Lernprozess
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Explorer Nur für ERS-220A Aibo ist sofort ausgereift und benötigt keine Aufzucht Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Party Mascot Aibo fungiert als Partyunterhaltung 4 verschiedene Modi: Party Mascot: bspw. um Spiele zu spielen Athlete: Zum Wettkampf mit anderen Aibos Entertainer: Er tanzt singt und führt Kunststücke vor You and your Aibo: Das Herrchen selbst misst sich mit ihm Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Master Studio Ermöglicht das Programmieren von Aibo Verhalten Bewegung Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Messenger Ermöglicht Aibo Bescheid zu sagen, wenn man eine erhalten hat Implementiert Vorlesefunktionen mit 3 verschiedenen Stimmen s Internetseiten Erinnerungen Uhrzeit Fügt Gestik zu Schlüsselwörtern hinzu Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Navigator Ermöglicht die Fernsteuerung von Aibo mit Hilfe von gewöhnliche Computerschnittstellen Man sieht Aibo in 3D und was er sieht um ihn steuern zu können In der neuesten Version auch Force Feedback Unterstützung Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

IV Hondas P3 Technische Daten Besonderheiten in der Konstruktion Fazit Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Technische Daten 1,60m groß, 130kg schwer Kann 9 Kilo pro Arm tragen Riesiger Akku reicht nur für 25 Minuten 4 Prozessoren zur Steuerung von Gleichgewicht und Koordination der Bewegungen Schafft 2 km/h 16 Gelenke Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Besonderheiten Fehlende Wirbelsäule -> Lange Arme Kann seitwärts, schräg nach vorne, Treppen hinauf und hinunter gehen Kann auf unebenem Boden laufen Bewegungsabläufe plant und initiiert er nicht selbstständig, sondern Steuerung per Funk Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Fazit als Video Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

V Sonys neuer SDR4X Was kann der SDR4X? Wie macht er das? Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Was kann der SDR4X? Zweibeinige Fortbewegung Personenerkennung Kommunikation Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Zweibeinige Fortbewegung
Der SDR4X kann sich auf 2 Beinen fortbewegen, was ihn an einen Humanoiden erinnern läßt. Was kann er noch, außer geradeaus laufen? Balance halten Tanzen Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Balance halten Er kann die Balance halten, auch unter schwierigeren Bedingungen: Wenn man ihn anstößt Auf unebenem Untergrund In Schräglagen Er verfügt über ein protection system, welches verhindert, dass er ernsthaften Schaden nimmt, sollte er doch einmal umfallen. Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Tanzen Durch die Möglichkeiten in schwierigen Situationen die Balance zu halten, ist es ihm auch möglich zu tanzen Noch nicht vollständig autonom Komplexe Bewegungsabläufe müssen über einen PC erstellt werden. Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Personenerkennung Er kann Leute unterscheiden. Dazu sind 2 Techniken implementiert: Stimmerkennung Er kann Personen anhand der Stimme unterscheiden Bilderkennung Oder anhand ihrer Erscheinung Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Kommunikation Er kann mit seiner Umgebung kommunizieren, indem er Spricht Singt Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Sprechen Konversationen klingen natürlich, durch: Einsatz von Stimmvariation Emotionen sind über die Stimme erkennbar Einsatz von Kurz- und Langzeitgedächtnis Unterschiedliche Konversation bei unterschiedlichen Personen Passt das Vokabular an Speicherung von Emotionen aus früheren Konversationen Gestik Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Singen Er hat die Fähigkeit zu singen Stimmvariation Möglichkeit der Stimme ein Vibrato hinzuzufügen Er braucht dazu einen Musik oder Songtext Input. Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Wie macht er das? Welche Möglichkeiten hat er um seine Umgebung wahrzunehmen? Was ermöglicht ihm sich fortzubewegen? Wie funktioniert die Personenerkennung? Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Umgebungswahrnehmung
2 Kameras 7 Mikrofone Wireless Lan Diverse Sensoren, die bspw. Aufschluss über seine momentane Position und seine momentane Lage geben Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Fortbewegung Er verfügt über: 28 Gelenke Situationsbedingte Echtzeit Abänderung seines Laufstils Abstandserkennung durch 2 Kameras im Kopf Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

Personenerkennung Er kann 10 Personen akustisch und 10 Personen visuell unterscheiden Visuelle Personenerkennung über die Kameras Akustische Personenerkennung über die Mikrofone Beides im Kopf integriert. Personenspezifische Daten können so gespeichert und zur Personalisierung verwendet werden Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

VI Fazit Viel Effekthascherei Technik trotz allem schon fortgeschrittener als man manchmal erwartet Gradwanderung, was man glauben soll & was nicht -> oft übertriebene Darstellung Proseminar Unterhaltungsroboter von Volker Lübbers und Aaron Kunde

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