MIT-Roboter findet vermisste Gegenstände

Maschine bedient sich nützlicher RFID-Tags auf Objekten und einer Bildauswertung als Hilfsmittel

Roboter sucht nach Objekt auf einem chaotischen Schreibtisch (Foto: mit.edu)

Cambridge (pte016/05.10.2021/11:30)

Wo ist nur die Schlüsselkarte fürs Auto? Könnte sie sprechen würde sie sagen: „Ich liege hier unter dem Schal, den Du achtlos hingeworfen hast." Da sie nicht sprechen kann beginnt die große Suche. Das lässt sich künftig vermeiden, denn Forscher des Massachusetts Institute of Technology https://www.mit.edu/ (MIT) in Cambridge/USA haben der Karte das Sprechen beigebracht, wenn auch in ungewöhnlicher Form, und den Zuhörer beziehungsweise Zuschauer gleich mitentwickelt und alles in einen Roboterarm integriert.

[b]Was die Suche erfolgreich macht[/b]

Die Schlüsselkarte und andere Gegenstände, die gefunden werden sollen, müssen mit einer elektronischen Kennung ausgestattet sein, einem batterielosen Tag namens RFID (Radio Frequency Identification). Dieser enthält die Bezeichnung des Gegenstandes, auf dem er klebt, eine Spule, die Strom erzeugt, wenn sie in ein elektromagnetisches Feld gerät, einen Sender, der von dem intern erzeugten Strom versorgt wird, und die zugehörige Antenne, alles im Miniaturformat. Der Roboterarm ist mit einem Sender, der das elektromagnetische Feld im RFID erzeugt, einem Funkempfänger für das RFID-Signal und einer Kamera ausgestattet, mit der kontrolliert wird, ob der richtige Gegenstand gefunden worden ist oder ein ähnlich großes Kartenspiel. Das RFID-Signal durchdringt selbst einen Stapel von Kleidungsstücken oder Papier. Die Lokalisierung gelingt, weil RFID nur bei relativ geringem Abstand zum Sucher funktioniert. Der Roboterarm scannt also auf der Suche nach dem Objekt die vorhandenen Flächen ab.

[b]Erfolg mit maschinellem Lernen[/b]

Mit Hilfe von maschinellem Lernen konzentriert sich das RFusion genannte System automatisch auf den genauen Standort des Objekts, räumt das weg, was auf ihm liegt, ergreift es und überprüft mit Hilfe des Kamerabildes und einer Bildauswertung-Software, ob es das Richtige aufgenommen hat. Kamera, Antenne, Roboterarm und die auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Software sind vollständig integriert, sodass RFusion in jeder Umgebung arbeiten kann, ohne dass eine spezielle Einrichtung erforderlich ist.

[b]Industrieller Einsatz ist das Ziel[/b]

Das Auffinden verlorener Schlüssel ist zwar hilfreich, doch das System ist eigentlich für andere Aufgaben geschaffen worden. In Lagern könnte es genutzt werden, um Waren, die bestellt worden sind, zu suchen und in einen Karton zwecks Versand zu legen. In einer Autofabrik könnte es eingesetzt werden, um am Band benötigte Bauteile zu identifizieren und an einen autonomen Transporter zu übergeben.

„Die Idee, Gegenstände in einer chaotischen Welt finden zu können, ist ein offenes Problem, an dessen Lösung wir seit einigen Jahren arbeiten", sagt Fadel Adib, außerordentlicher Professor in der MIT-Abteilung für Elektrotechnik und Informatik. „Jetzt haben wir einen großen Schritt in diese Richtung gemacht."

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