Der RoboCup Rescue betrachtet den Einsatz von Robotern zur Suche von menschlichen Opfern nach dem Eintritt von Katastrophen. Dabei sollen die Systeme autonom in beschädigte Gebäude vordringen, um den Rettungsmannschaften Informationen über die Lage und Situation eingeschlossener Personen zu geben.

  • Team AutonOHM Rescue WM Montreal 2018
  • Deutscher Meister Team AutonOHM Rescue Magdeburg 2018

Das AutonOHM Team der Technischen Hochschule Nürnberg basiert auf einer Kooperation der Fakultäten efi und Maschinenbau in Form eines langjährig bestehenden Automatisierungszentrums. Gerade durch die vielseitigen Problemstellungen in den Bereichen: Mechanik, Aktuatorik, Sensorik und Datenverarbeitung sehen wir vorteilhafte Synergien der Fakultäten zur Erreichung von Mobilität und Autonomie unserer Robotersysteme.

RoboCup Rescue WM 2018 in Montreal

Rettungsroboter „Schrödi“ ist topplatziert: Das Team AutonOHM Rescue erreichte bei der RoboCup Weltmeisterschaft mit dem fünften Platz erneut einen Spitzenplatz unter den 22 teilnehmenden Gruppen. Im Wettkampfbereich "RoboCup RESCUE" agieren die Roboter in einem nachgebildeten Katastrophenszenario. Die Aufgabe besteht darin, autonom die in der Arena versteckten, simulierten Opfer zu finden.

Beim RoboCup in Montreal hat sich das Team AutonOHM manchen anspruchsvollen Aufgaben erstmals gestellt: Rettungsroboter „Schrödi“ ist zum Beispiel eine Treppe hochgefahren und hat von oben aus der Schräglage heraus ein Opfer erkannt. Außerdem erzielte das Team die Höchstpunktzahl bei der Aufgabe, Türen mit dem Roboterarm zu öffnen. 

RoboCup Rescue 2018: Deutsche Meister!

Es waren drei turbulente Wettkampf-Tage für beide Teams (Rescue und @Work) auch beim diesjährigen RoboCup German Open in Magdeburg.  

Herausforderungen wie das Ausfallen des Hauptmotors und mehrerer Servomotoren des Roboterarms, sowie Probleme mit der Software, konnten bei nächtlichen Arbeitsstunden gelöst werden. Selbst massive Schäden, verursacht durch einen Überschlag des Roboters oder das Verlieren von Ketten, konnten Team AutonOHM nicht stoppen.

Das AutonOHM-Team ist deutscher Meister der Rescue Robotik!
Am zweiten Wettkampftag konnte das Team in allen Challenges die Top-Punktzahl erreichen und sich neben dem Gesamtfinale für das Best in Class Dexterity Finale qualifizieren. Diese herausragende Performance zeigt, dass die Nürnberger ernstzunehmende Teilnehmer bei der WM in Montreal, Canada sind. Sie freuen sich, mit Schroedi dort anzutreten und ihr Können unter Beweis zu stellen.

RoboCup Rescue 2017

37 Teams aus 12 Ländern – beim diesjährigen RoboCup German Open in Magdeburg traten wieder die besten Roboter aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen gegeneinander an. Das AutonOHM-Team schaffte es mit seinem autonomen Rettungsroboter Schrödi in der Kategorie RoboCup Rescue auf Platz vier.

Das neunköpfige AutonOHM-Team um Prof. Dr. Stefan May von der TH Nürnberg erreichte mit dem autonomen Rettungsroboter den vierten Platz in der Kategorie RoboCup Rescue und das beste Ergebnis in der Disziplin „Step Field“.

In der Kategorie RoboCup Rescue steht der Einsatz von Robotern zur Suche von menschlichen Opfern in unwegsamem Gelände im Fokus. Dabei sollen die Systeme autonom in beschädigte Gebäude vordringen, um den Rettungsmannschaften Informationen über die Lage und Situation eingeschlossener Personen zu geben.

Neuer Roboter Schrödi
Neuer Roboter Schrödi

Dieses Jahr trafen sich Forschungsgrup­pen und Hochschulen zusammen mit ih­ren Robotern zu den Weltmeisterschaf­ten in Leipzig. Der jährlich stattfinden­de RoboCup zog dieses Jahr etwa 40.000 Besucher zur Messe Leipzig an vier Wettkampftagen an. Insgesamt 3.500 Teilnehmer aus über 40 Ländern zeigten ihre Roboter in unterschiedlichen Diszi­plinen wie zum Beispiel Fußballrobotik, Industrierobotik oder auch Haushaltsro­botik. Mit dabei waren auch zwei Teams der TH Nürnberg bestehend aus Studie­renden und Promovierenden der Fakul­tät efi, die in den Ligen für die Ret­tungsrobotik und die Industrierobotik (@work) an­traten.

Die beiden Teams der TH treten unter dem gemeinsamen Namen AutonOHM bereits seit 2012 in den Meisterschaften der Roboter an. Angefangen hat alles mit den deutschen Meisterschaften, dem RoboCup German Open 2012 in Magdeburg, im Bereich Rettungsrobo­tik. Bei diesem ersten Wettkampf mit dem Roboter Georg erreichten die Studierenden bereits den siebten Platz. Das Team Auton­OHM verbesserte sich kontinuierlich durch die Optimierung von Algorithmen und den neuen Roboter Simon: Nach zwei Vizemeistertiteln, folgte 2015 auch der Deutsche Meistertitel. 2015 nahmen Studierende und wissenschaftliche Mitarbeiter der Hochschule auch erstmals an dem Wettkampf @work teil. Durch diese Erfolge waren die Teams für die RoboCup Weltmeisterschaft 2016 in Leipzig qualifiziert.      

Bei der Rettungsrobotik bestand die Aufgabe eines Roboters bei bisherigen Wett­kämpfen darin ein Labyrinth nach Personen zu durchsuchen. Dieser Parcours stellt ein Gebäude nach einem Erdbeben nach, mit eingestürzten Wänden und Treppen, mit we­nig Platz zum Manövrieren. Babypuppen mit Heizmatten und sich bewegenden Fähnchen simulieren Verschüttete, die auch ein selbstständig agierender Roboter finden kann. Ein Roboter erstellt auf der Suche nach Opfern eine Karte für potentielle Rettungs­kräfte, damit diese schnell zum Verletzten vordringen können.

Seit diesem Jahr legte der Veranstalter ein neues Konzept für den Wettkampf vor: Nicht mehr einen großen Parcours gilt es zu absolvie­ren, sondern viele einzelne Tests. In einer 15 Minuten dauernden Runde gilt es so viele Wiederholungen zu absolvieren wie möglich. Die Aufgaben stammen dabei aus Erfah­rungsberichten von realen Einsätzen. In ei­nem Testszenario geht es darum möglichst häufig eine Treppe herauf und herunter zu fahren. Im Nächsten müssen möglichst viele Türen mittels eines Roboterarms geöffnet werden. Der Veranstalter möchte durch die Standardi­sierung eine höhere Vergleichbarkeit für die Teams schaffen. Erschwerend kommt hinzu, dass Teams nur noch einen Roboter verwen­den können. Scheidet dieser durch einen De­fekt aus, so kann das Team keine Punkte mehr erhalten, die in die Gesamtwertung eingehen. Auch Reparaturen müssen vorab mit den Juroren abgesprochen werden.

Das Team AutonOHM trat dieses Jahr mit ei­nem neuen Roboter an: Schrödi ist ein ket­tengetriebener ca. 70 Kilogramm schwerer Roboter, der von der FH Kärnten über die letzten beiden Jahre entwickelt wurde. Neben dem neuen Antriebskonzept besitzt Schrödi einen Roboterarm, mit dem er Gegenstände bewegen oder auch Türen öffnen kann.

Während des Wettkampfs kam es mehrfach zu Defekten am Antriebsstrang, was die Stu­dierenden und Mitarbeiter zwang den Fokus auf mechanische Reparaturen zu setzen, anstatt auf Softwareentwicklungen.

Nach den ersten drei Wettkampftagen qualifi­zierte sich das Team mit dem 6. Platz für das Finale. Im Finale wurden alle Testbo­xen wieder zusammengefügt, so dass ein großer Parcours entstand, mit den gleichen Regeln wie in den Jahren davor. Im Finallauf konnte sich das Team nochmal um einen Platz verbessern und erreichte so den 5. Platz.

Georg und Simon beim Feiern im Parcours
RoboCup-Team 2015 mit seinen Robotern

Bereits zum vierten mal nimmt das Team der Hochschule in der Liga der Rettungsroboter teil. Nach einem siebten Platz 2013 und zwei Vize­meistertiteln, hat das Team AutonOHM in die­sem Jahr den ersten Platz angestrebt. Beide Ro­boter Georg und Simon suchten zeitgleich im Parcours nach Opfern. Georg dabei au­tonom und Simon ferngesteuert.

Der in drei Areale aufgeteilte Parcours fordert die Roboter auf verschiedene Arten und ist dabei farblich gekennzeichnet: In der gel­ben Arena können Roboter nur Punkte erhalten, wenn sie hier Opfer und QR-Codes vollständig autonom finden; der Bediener darf lediglich die gefunden Opfer bestätigen. Der orangefarbene Parcours stellt mit einer Sand- und Kiesgrube, sowie höheren Rampen eine Herausforderung an die Mobilität der Roboter dar. Die rote Arena, bestehend aus 45 Grad Rampen, Trep­pen und einem Hindernisfeld aus Holzpfählen, können nur sehr geländegängige Roboter befahren.

Für das Finden von Opferpuppen im Parcours er­halten die Teams Punkte. Mit Wärme­bildkamera, Mikrofon und Atemsensor können Lebenszei­chen der Puppen abgefragt werden, was die Ju­roren wiederum durch zusätzliche Punkte beloh­nen. Die beim Durchfahren des Areals vom Ro­boter erstellte Karte, soll potentiellen Rettungs­kräften nach dem Robotereinsatz bei der Ber­gung von Opfern helfen.

Wie auch in den vergangenen Jahren, stellten die Juroren die Teams und ihre Roboter kurzfristig vor neue Herausforderungen im Parcours, um so zu testen, wie schnell sich die Forschungsgruppen auf neue Situationen einstellen könnenIn diesem Jahr wurden speziell die kognitiven Fähigkeiten der autonomen Roboter gefragt: Ein Vorhang, direkt nach dem Start­punkt, erkennt der Roboter mit seinem Laserscanner nur mühevoll als durchfahrbares Hindernis, da sich die Messwerte kaum von denen einer festen Wand unterscheiden.

Des Weiteren gab es für au­tonome Roboter auch ein Hindernis, welches nicht im Laserscan sichtbar ist, für den Roboter aber nicht durchfahrbar. Beide Hindernisse for­derten von den Teams eine Objekt­erkenn­ung, die mittels zusätzlicher Sensoren ent­scheidet, ob ein Teil des Parcours befahrbar ist, oder nicht.

Schon während den Vorbereitungstagen hatte das Team mit technischen Schwierigkeiten zu kämpfen: Ein loser Stecker geriet auf die Span­nungsversorgung des Roboters und löste einen Kurzschluss aus. Als Folge dieses Schadens wurde der Computer in Roboter Simon beschä­digt und musste ausgetauscht werden. Am ers­ten Wettkampftag konnte daher nur Georg allei­ne an den Start gehen. Am zweiten Wettkampf­tag starteten in jeder Runde beide Roboter, wie geplant. 

Trotz dieser Schwierigkeiten erreichte das Team AutonOHM in diesem Jahr nach vier Vorrunden und dem Finallauf die oberste Stufe des Sie­gespodestes. Eine Teilnahme bei den Weltmeis­terschaften 2016 in Leipzig ist damit gesichert. 

Wettkampfteam AutonOHM, von links nach rechts: Philipp Koch, Christian Pfitzner, Christian Merkl, Tim Schuler, Michael Schmidpeter
Auswertung und Diskussion eines Wettkampflaufes.

Nach einer harten Woche Arbeit beim RoboCup German Open 2014 in Magdeburg hat das AutonOHM-Team mit ihren zwei Rettungsrobotern Georg und Simon den 2. Platz in der Gesamtwertung mit 711 Punkten hinter dem Sieger aus Darmstadt mit 743 Punkten erreicht. Außerdem konnten sich die Nürnberger den zweiten Platz in der Kategorie  "Best Autonomy"  mit ihrem autonomen Roboter Georg sichern. Sie haben sich mit ihrer Arbeit in einem starken internationalen Aufgebot von Hochschulen, Fachhochschulen und Forschungseinrichtungen sehr gut behaupten können.

Das Team um Prof. Stefan May von der Fakultät efi nahm zum dritten Mal in Folge an diesem Wettbewerb teil. In einem simulierten Katastrophenszenario mussten mit den Robotern Georg und Simon verschiedene Aufgaben gelöst werden. Ziel ist es dabei, in einem für Rettungspersonal zu gefährlichen oder unzugänglichen Gebäude ferngesteuerte oder autonom arbeitende Roboter einzusetzen. Diese sollen die Umgebung erkunden und Lebenszeichen von eventuell eingeschlossenen Opfern entdecken. Simon ist dabei als ferngesteuerter Roboter konzipiert, Georg fährt autonom, also unabhängig und auf sich selbst gestellt.

In diesem Jahr wurde das Fahrgelände in Magdeburg durch eine unwegsame, aus Holzklötzen erstellte Hügellandschaft ergänzt, die hohe Anforderungen an die Beweglichkeit und Steuerbarkeit der Roboter stellte. Querliegende Holzbalken mussten mit Greifern entfernt werden, wenn der Roboter für die Durchfahrt zu hoch war. Gegeneinander versetzt gestellte Rampen, Sand- und Kiesboxen stellten weitere Hindernisse dar, die den Fahrzeugen ernste Schwierigkeiten bereiten konnten. Steile Rampen mit einer Schräge von bis zu 45 Grad oder die Stufen eines Treppenhauses sollten überwunden werden.

In den jeweils 15-minütigen Erkundungsmissionen müssen so viele Punkte wie möglich durch Entdeckungen im Parcours  gesammelt werden. Die wertvollsten "Fundstücke" waren Lebenszeichen von simulierten, eingeschlossenen Personen. Babypuppen waren dazu zusammen mit Lautsprechern, Wärmekissen und bewegten Fähnchen an den verschiedensten Stellen versteckt. Weitere Aufgaben bestanden darin, Warnschilder oder QR-Charts auszuwerten. An anderer Stelle waren Roboterarme gefragt, um Gashähne zu schließen.

Um diese vielfältigen Aufgaben überhaupt lösen zu können, muss der Roboter robust und sehr geländegängig sein. Außerdem ist eine umfangreiche Sensorik für die Erfassung der Informationen notwendig. Einfache, fernsteuerbare Werkzeuge ergänzen die Ausstattung dieser Spezialfahrzeuge. Mit Laserscannern werden während der Erkundung auch Grundrisse der Umgebung erstellt. Thermokameras helfen bei der Entdeckung von Lebenszeichen oder Brandherden. Mit Roboterarmen werden Hähne geschlossen, Türen geöffnet. Einfache, ausklappbare Haken beseitigen Hindernisse. Die Roboter verfügen auch über ein audiovisuelles System, das zur Kommunikation mit den eingeschlossenen Personen genutzt werden kann.

Das AutonOHM-Team der TH-Nürnberg war mit fünf Personen vor Ort. Jedes Teammitglied hatte seine spezielle Aufgabe: Philipp Koch kümmerte sich um die Kartographie. Christian Merkels Arbeitsgebiet ist die Opferlokalisation und die Bedienoberfläche des Computersystems. Christian Pfitzner steuert im Wettbewerb den Roboter Simon und betreut die Autonomie. Michael Schmidpeter ist für die Detektion der QR-Charts verantwortlich. Tim Schuler ist der Mechaniker im Team und kümmert sich um die Wartung der beiden Roboter.

 

Team AutonOHM 2014
Projektleitung: Prof. Dr. Stefan May
Projektbetreuung: Wolfgang Antal, Rainer Koch
Wettkampfteam: Philipp Koch, Christian Merkl, Christian Pfitzner (Teamkoordination), Michael Schmidpeter, Tim Schuler
Detektion QR-Charts/Hazmats: Philipp Koch, Michael Schmidpeter
Kartographie: Philipp Koch, Christian Pfitzner
Operator-GUI & Opferlokalisation: Christian Merkl
Rescue-Simulator: Philipp Koch
Roboterarm: Wolfgang Antal, Nick Böhmer, Simon Hain, Christian Merkl
Scherenkinematik: Thomas Beyer, Johannes Vollet
Roboterchassis, Mechanik: Tim Schuler, Christian Pfitzner

 

Dieses Projekt wurde gefördert durch die STAEDTLER Stiftung und im Rahmen des Projekts "Mehr Qualität in der Lehre" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Der mobile Roboter Georg beim Durchqueren der Wettkampfarena
"Simuliertes" Opfer in der Rescue-Arena

Vom 24. bis zum 30. Juni nahm das Team AutonOHM an der RoboCup WM in Eindhoven teil. Ein neuer drehbarer Sensorkopf verbesserte die Umgebungswahrnehmung des Roboters Georg. Mit einer automatischen Erkennung von QR-Codes und Gefahrenhinweisen konnte sich das Wettkampfteam auf das Wesentliche konzentrieren - die Suche nach potentiellen Opfern nach einem Katastropheneintritt. Auch Sand und Kies konnten Georg nicht davon abhalten sich zu den Opfern vorzuarbeiten.

Nach vier erfolgreichen Einsätzen erreichte Georg den zwölften Platz und demonstrierte damit seine internationale Wettbewerbsfähigkeit. Verbesserungen hinsichtlich seiner kinematischen Fähigkeiten, um z. B. Treppen zu steigen sowie ein Roboterarm für eine genau Inspektion der Opfer trennen Georg noch von einer besseren Platzierung. Diese Arbeitspakete stehen auf der Agenda zur Vorbereitung auf die nächsten Wettkämpfe.

 

Team AutonOHM 2013
Projektleitung: Prof. Dr. Stefan May, Prof. Dr. Michael Koch
Teamkoordination: Rainer Koch, Wolfgang Antal
Wettkampfteam: Philipp Koch, Rainer Koch, Christian Merkl, Christian Pfitzner, Michael Schmidpeter
Detektion QR-Charts/Hazmats: Christian Eberlein, Hans-Joachim Sikora
Energiekonzept:
Thomas Lindner, Michael Tränkler, Markus Werthner
Kartographie: Philipp Koch, Christan Pfitzner
Operator-GUI: Philipp Koch, Christian Merkl
Opferlokalisation: Christian Merkl
Rescue-Simulator: Michael Döring, Dominik Schwinghammer
Roboterarm: Wolfgang Antal, Benjamin Braun
Roboterchassis: Stefan Ereth, Melanie Füg, Florian Mang
Roboterkontrollarchitektur: Christian Pfitzner
Schwenk-Neige-Kamera: Wolfgang Antal, Philipp Koch
Sensorkommunikation: Philipp Koch
Sensorkopf: Maximilian Beiersdorfer, Stephan Breier, Kirsten Ludwig
Sensorstabilisierungsplattform: Johannes Vollet
Ultraschallsensorik:
Jonas Giel, Michael Schmidpeter
3D-Scanner: Martin Färber, Manfred Hensel, Florian Kießling

 

Dieses Projekt wurde gefördert durch die STAEDTLER Stiftung und im Rahmen des Projekts "Mehr Qualität in der Lehre" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Vom 26. bis zum 28. April nahm das Team AutonOHM zum zweiten Mal am RoboCup German Open Wettbewerb in Magdeburg teil. Der mobile Roboter Georg wurde seit der Teilnahme im Jahr 2012 hinsichtlich eingesetzter Sensorik, Datenverarbeitung und kinematischer Fähigkeiten verbessert. Als ferngesteuerte Multi-Sensorplattform macht sich Georg auf die Suche nach jeglichem Lebenszeichen auf seinen Erkundungsmissionen.

Georg musste in der "Rescue Robot League" nach Opfern, Gefahrenhinweisen und QR-Charts suchen. Dabei galt es auch schwieriges Gelände zu durchqueren: Rampen in verschiedenen Neigungswinkeln, Holzbalken und Steine - in diesem Jahr neu: Sand- und Kiesuntergrund.

Nach vier erfolgreichen Einsätzen schaffte es Georg in das Finale und schließlich auf das Siegertreppchen. Mit einem hervorragenden zweiten Platz qualifiziert sich das Team AutonOHM der Technischen Hochschule Nürnberg für die kommende RoboCup Rescue Weltmeisterschaft.

 

Team AutonOHM 2013
Projektleitung: Prof. Dr. Stefan May, Prof. Dr. Michael Koch
Teamkoordination: Rainer Koch, Wolfgang Antal
Wettkampfteam: Wolfgang Antal, Philipp Koch, Rainer Koch, Christian Merkl, Christian Pfitzner
Detektion QR-Charts/Hazmats: Christian Eberlein, Hans-Joachim Sikora
Energiekonzept:
Thomas Lindner, Michael Tränkler, Markus Werthner
Kartographie: Philipp Koch, Christan Pfitzner
Operator-GUI: Philipp Koch, Christian Merkl
Opferlokalisation: Christian Merkl
Rescue-Simulator: Michael Döring, Dominik Schwinghammer
Roboterarm: Wolfgang Antal, Benjamin Braun
Roboterchassis: Stefan Ereth, Melanie Füg, Florian Mang
Roboterkontrollarchitektur: Christian Pfitzner
Schwenk-Neige-Kamera: Wolfgang Antal, Philipp Koch
Sensorkommunikation: Philipp Koch
Sensorkopf: Maximilian Beiersdorfer, Stephan Breier, Kirsten Ludwig
Sensorstabilisierungsplattform: Johannes Vollet
Ultraschallsensorik:
Jonas Giel, Michael Schmidpeter
3D-Scanner: Martin Färber, Manfred Hensel, Florian Kießling

Dieses Projekt wurde gefördert durch die STAEDTLER Stiftung und im Rahmen des Projekts "Mehr Qualität in der Lehre" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Team AutonOHM, von links nach rechts: Philipp Koch, Christian Pfitzner, Wolfgang Antal, Rainer Koch, Christian Merkl, Prof. Dr. Stefan May mit Sohn Max
Siegerehrung

Im März 2012 nahm das Team AutonOHM zum ersten Mal mit dem mobilen Roboter Georg am RoboCup German Open Wettbewerb in Magdeburg teil und erreichte den siebten Platz in der "Rescue Robot League". Die gesammelten Erfahrungen halfen dem Team, in den darauf folgenden Jahren seine Kompetenzen auf diesem Gebiet auszubauen.

 

Team AutonOHM 2012
Mobiler Roboter Georg

Projektleitung: Prof. Dr. Stefan May, Prof. Dr. Michael Koch
Teamkoordination: Rainer Koch
Wettkampfteam: Wolfgang Antal, Martin Färber, Philipp Koch, Rainer Koch, Simon Liegel, Christian Pfitzner
Kartographie: Wolfgang Antal, Rainer Koch
Opfererkennung (CO2, Ton): Rainer Koch
Opferlokalisation: Axel Bauer, Marco Brendel, Stephan Heider, Philipp Koch
Sensorkommunikation: Philipp Koch
Sensorstabilisierungsplattform: Wolfgang Antal, Martin Färber
Rescue-Simulator:
Franz Schork, Chris Steingen
Roboterkontrollarchitektur: Wolfgang Antal, Philipp Koch, Rainer Koch, Simon Liegel
3D-Scanner: Jonas Giel, Florian Kießling, Florian Scherer, Michael Schmidpeter, Jonathan Schneider