Intuitive Mensch-Roboter-Interaktion in hochdynamischen Produktionszellen

Die fortschreitende Automatisierung in der Produktion stellt hohe Anforderungen an die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Roboter. In sogenannten Produktionszellen, in denen Mensch und Maschine zusammenarbeiten, ergeben sich eine Reihe von komplexen Anwendungsfeldern wie der Transport, das Halten oder Bearbeiten von kleineren Gegenständen unter Beachtung veränderlicher Umgebungssituationen, der eigenständigen Überwachung von Arbeitsfortschritten, Objekt- und Personenzuständen, sowie der Assistenz von hilfebedürftigen Mitarbeitern (z.B. Senioren, neuen oder ausgelasteten Mitarbeitern). Hierbei spielt die visuelle Erfassung des Arbeitsraumes des Roboters eine entscheidende Rolle. Nur durch eine präzise Perzeption und Analyse der Produktionszelle und die zuverlässige Interpretation menschlicher Bewegungen und Gesten kann eine sichere, effiziente und zielorientierte Interaktion gewährleistet werden.

Das Ziel dieses Promotionsvorhabens (NIT-Teilvorhaben im Rahmen des Verbundsvorhabens AI Co-Working Laboratories ) ist es, die effiziente Integration KI-gestützter Algorithmen in eine Roboterplattform, um es dieser zu ermöglichen in dynamischen und unstrukturierten Produktionszellen autonom zu agieren und eine produktive und effiziente Kollaboration mit Werkern zu ermöglichen. Dabei soll besonders die Echtzeitverarbeitung von visuellen Informationen im Fokus stehen, um eine reibungslose und sichere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Roboter zu gewährleisten. Dazu gehört eine robuste Erkennung von Objekten, Bewegungen und Handlungen, die für die spezifischen Anforderungen der Produktionszelle optimiert ist.

Intuitive human-robot interaction in highly dynamic production cells

Advancing automation in production places high demands on cooperation between humans and robots. In so-called production cells, in which man and machine work together, there are a number of complex fields of application such as the transportation, holding or processing of smaller objects, taking into account changing environmental situations, the independent monitoring of work progress, object and person statuses, as well as the assistance of employees in need of help (e.g. senior citizens, new or busy employees). Visual detection of the robot's workspace plays a decisive role here. Only through precise perception and analysis of the production cell and reliable interpretation of human movements and gestures can safe, efficient and goal-oriented interaction be guaranteed.

The aim of this doctoral project (NIT sub-project as part of the joint AI Co-Working Laboratories project) is to efficiently integrate AI-supported algorithms into a robot platform to enable it to act autonomously in dynamic and unstructured production cells and to enable productive and efficient collaboration with workers. The focus here will be on the real-time processing of visual information in order to ensure smooth and safe collaboration between humans and robots. This includes robust recognition of objects, movements and actions that is optimized for the specific requirements of the production cell.
This text was translated with DeepL on 28/11/2025