视频
加载播放器…
  • 提供配置文件
  • 机器人和机电一体化中心(RMC)是DLR在机器人、机电一体化和光学系统领域的研究和开发的集群和能力中心。机电一体化是机械、电子和信息技术为实现与环境相互作用的“智能机构”而进行的最紧密的集成。RMC的核心能力是跨学科(虚拟)设计、计算机辅助优化和仿真，以及复杂机电系统和人机界面的实现。在机器人领域，该中心被认为是世界领先的机构之一。
产品组合

  • 机器人与机电一体化中心

  • 机器人和机电一体化中心(RMC)是DLR在机器人、机电一体化和光学系统领域的研究和开发的集群和能力中心。机电一体化是机械、电子和信息技术为实现与环境相互作用的“智能机构”而进行的最紧密的集成。RMC的核心能力是跨学科(虚拟)设计、计算机辅助优化和仿真，以及复杂机电系统和人机界面的实现。在机器人领域，该中心被认为是世界领先的机构之一。

    集群中开发的技术和系统的应用主要集中在空间、航空和运输研究领域的程序性任务。这些技术在医疗机器人、未来工厂和个人机器人辅助等其他社会领域具有直接影响和应用。技术转移是RMC的主要目标。

    结构
    机器人与机电一体化中心(RMC)是由三个研究所组成的集群，具有机构间合作的重点研究领域。

    这些研究所是:
    • 机器人与机电一体化研究所(所长Alin博士Albu-Schäffer)
    • 系统动力学与控制研究所(主任Johann Bals博士)
    • 光学传感器系统研究所(所长Heinz-Wilhelm博士教授Hübers)

      • 重点研究领域

          • 空间机器人

          • 航天是机器人和机电一体化中心(RMC)开发先进机器人系统的动力。机器人在探索和征服外层空间方面发挥着主导作用。与人类相比，它们能更好地适应在自由空间和卫星、行星甚至小行星等天体上遇到的极端条件。这使得机器人能够完美地建立机器人前哨站，从而成为星际载人航天飞行的先驱。RMC在空间机器人研究和开发方面有着悠久的传统，特别是在近地或轨道应用方面。杰出的成功例子有:ROTEX (1993)， GETEX(1998)和ROKVISS(2003-2010)。在世界范围内，RMC目前在这一空间机器人领域拥有最多的经验。

          • 地面辅助机器人

          • 机器人和机电一体化中心开发的高度集成机器人系统的主要目标之一是与人无缝、半自主集成，其中“软机器人”，即机器人系统的合规和安全行为是核心。这些原理是辅助和修复装置发展的关键。新型的双手移动生产助手将在发达国家的生产过程中发挥突出作用，而老年人护理也越来越重要。在这个关键研究领域，我们从人类生物学的角度研究和接近这些原则。

          • 医疗援助系统

          • 在医疗辅助系统的跨部门研究领域，空间和服务机器人的发现被重新解释并转移到医学领域。高效驱动、机电一体化、远程机器人、传感器和规划系统等核心技术与空间应用以及医学技术系统相关。这些技术研究和应用于两个主要主题:医疗机器人和主动植入物。

          • 飞行机器人

          • 飞行机器人的关键研究领域涵盖了机器人和机电一体化中心的三个主要领域——航空、空间机器人和光学信息系统——以便在自主飞行平台的机器人技术开发中发挥协同作用。我们的工作范围从低级控制和传感器数据处理到任务规划和执行。我们一直在研究自主系统的一般问题，同时考虑到与飞行平台及其应用有关的特殊问题。

        • 机器人与机电一体化研究所

        • 研究所所长:Alin博士Albu-Schäffer

          我们机器人活动的长期目标一直是基于将人类从不人道和危险的任务中解救出来的想法。虽然在我们部门机器人技术的早期，主要关注的焦点仅限于设计机器人传感器(以及基于传感器的人机界面)和关闭智能感官反馈循环，但在过去几年里，活动已经大大扩大了。目前的总体目标是为空间应用设计新一代多感官轻型机器人，这些机器人既可由宇航员操作，也可从地面站操作，其基础是强大的远程机器人概念和人机界面。这一目标的特点是高度的跨学科，并包括几个主要的任务领域
          • 机电一体化-感官和执行器的发展
          • 学习-适应和自我提升
          • 视觉-智能机器人控制的实时视觉技能
          • 远程机器人-远程控制，x线和空间的远程控制概念
          • 空间机器人-机器人空间应用
          • 医疗应用——医疗应用中的机器人技术

          虽然在早期我们的机器人活动与地面工业的合作占主导地位，但过去5年的特点是与空间工业的密切合作和合同。太空机器人技术实验ROTEX——欧洲在太空机器人领域迈出的第一步——在很大程度上是基于这里开发的概念和系统(多感官抓手、局部自治、远程机器人站);然而，在未来，将有相当大的努力将为空间开发的技术(例如轻量化概念)转移回地面应用。

                • 自主和远程操作

                • 自主和遥操作部门致力于多自由度多臂机器人系统的运动规划和执行。感兴趣的领域从简单的运动原语到用机械臂和手执行复杂的操作任务。本文还研究了在灵活、高效和分布式计算平台上在硬实时条件下编程和控制机器人运动的基本技术

                  研究课题包括
                  • 为机器人控制应用开发分布式实时计算平台
                  • 将兼容机器人的复杂控制策略集成到应用程序和机器人控制结构中
                  • 实时和非实时接口的面向任务编程技术
                  • 机电系统控制开发的并行工程过程
                  • 考虑动态约束的机器人运动规划。
                  • 基于传感器信息的机器人反应性行为非线性优化技术的应用。

                  为了增加机器人系统的自主性，我们研究了从逻辑任务描述中生成机器人控制程序的技术。DLR Rollin Justin是这些任务的主要演示平台之一。为了达到这一目标，必须在不同的抽象级别上确定基本机器人操作的类别，这允许自动任务和依赖于情况的参数化。我们使用基于模型的技术以及在真实机器人或虚拟现实中演示的编程来构建环境的表示，在这种环境中，机器人系统可以自主地完成下一个操作的推理和决策。

                • 机电元件与系统“，

                • 机电组件与系统系的目标是建造能够支持人类的机器人。这一点尤其适用于对人类危险或有害的任务。因此，开发的重点是赋予机器人感知周围环境所需的能力，以及即使在极其恶劣的环境中也能安全可靠地行动，例如在太空或灾难行动中。因此，开发集中于机器人作为一个完整的系统及其基本组件:感知环境的传感器，可靠和安全传输感知数据的通信基础设施，以及以对人类和机器人都安全的方式执行机器人任务所需的执行器。

                  研究主题
                  • 复杂机器人系统的发展:
                  • 机器人手臂
                  • 机器人的手
                  • 移动机械手
                  • 两条腿和多腿步行者
                  • 新颖的传感器和驱动器概念
                  • 机器人高性能总线通信与数据采集技术的发展
                  • 新颖的运动概念

                  该所内部开发的机器人系统被整个研究所用于太空应用，如“在轨服务”、“机器人空间援助”和“行星探索”。机电系统、部件和方法也应用于工业、医疗机器人和服务机器人。这些关键技术可以实现极轻量化设计、系统集成和功率密度，从而实现灵活的移动性以及与环境的灵活、兼容和安全交互。典型的应用领域是复杂的操作和组装任务，机器人辅助与物理人机交互以及远程操作。

                • 知觉与认知

                • 知觉与认知部开发解决方案，以实现整体的
                  利用机器人的两种主要感官视觉和触觉来感知机器人系统。
                  感知和认知是远程操作和自主机器人系统的基本组成部分，因为它们能够实现反应性行为、基于注意力的控制和对情况的解释。

                  研究领域包括
                  • 创新的传感器概念
                  • 实时传感器数据处理和分析，如立体重建、目标跟踪和3d重建
                  • 移动自主系统的光学导航和定位
                  • 肌电图和摄力数据的处理和分析
                  • 使用基于点、体积和表面的表示和派生功能模型的3D环境建模
                  • 生成数字地形模型，融合不同维度的三维模型
                  • 数据融合，数据分类和学习算法
                  • 目标识别，姿态估计和场景解释
                  • 大型数据集的实时3d可视化，例如地形渲染，增强和自动立体

                  从数据采集开发机器人感知的集成解决方案
                  以应用为核心竞争力的部门。基于传感器的应用
                  随着触觉和视觉的探索和导航，照片的真实感，进一步增强了真实感
                  远程机器人的场景，以及自动化解决方案的推导
                  行业都是研究课题。数据解释和面向任务的方法
                  场景理解是基于建模过程，并允许有效的探索
                  用于不同的太空任务，航空航天和地面场景。

                  作为国家和国际合作的一部分，该部与世界各地联网。
                  此外，密切的工业联系存在，工业需求增加
                  用于智能传感器数据处理。

                • 先进机器人系统分析与控制“，

                • 先进机器人系统分析与控制系为在先进机器人系统中实现所需的闭环行为开发解决方案。这特别包括高性能的运动生成、操作、运动、与人类和环境的交互，以及面向控制的系统分析。

                  研究主题
                  • 机器人非线性控制
                  • 力和阻抗控制
                  • 力矩控制机器人的柔顺控制
                  • 弹性机器人系统的控制
                  • 机器人建模、仿真和识别
                  • 复杂机器人系统的系统分析与动力学
                  • 生物性控制
                  • 安全人机交互
                  • 网真
                  • 虚拟现实和触觉技术
                  • 视觉伺服
                  • 掌握控制和操作
                  • 运动

                  这些研究课题是机器人与机电一体化研究所开发的机器人系统的基本组成部分，也是自主与遥操作系和知觉与认知系开发的高级认知技能和面向任务的规划方法所必需的。在与机电系统和部件部门密切的跨学科合作中，该部门致力于新型机电驱动概念和机器人系统的设计、规范和实现。目标是一个通过迭代模拟、硬件开发、部署和控制组件和系统的循环开发过程。复杂机器人系统分析与控制系尤其在建模与仿真、识别与控制等方面做出了贡献。除了静止机器人系统外，移动系统如移动机械手和自由飞行机器人系统是重要的应用领域。时延系统的分析和控制，例如来自于远程呈现应用的系统，对于地面和空间应用都非常重要。

              • 研究单位:机器人与机电一体化研究所

                  • 仿生学

                  • 人类的能力为机器人系统的发展提供了目标和灵感。我们试图理解这些能力，将它们融入技术系统，并在各种环境中帮助人类。为了了解人类的“模型”，我们通过记录不同的测量方法，如肌电图(EMG)和超声，来获取肌肉活动、施力和动作等生物数据。这些数据可以暴露出非常不同的信息集，包括受试者的行为、他的意图或能力。我们的目标是以一种能够提取感兴趣的信息的方式处理数据。一旦信息被提取出来，我们就可以将其用于不同的目的。

                    一方面，我们希望建立和优化技术系统，在特定的重点下，显示类似于人类的性能，例如双关节肌肉，允许丰富的能力来控制手臂的位置，力量和刚度。另一方面，我们希望将解码后的信息用作机器人系统的控制命令。通过这种方法，我们专注于假肢的控制，上肢功能受限的人的辅助机械臂，以及中风后康复的机器人设备的控制。

                      • 辅助机器人

                      • 对于许多上肢有残疾的人来说，简单的日常生活活动，如喝酒、开门或按电梯按钮，都需要管理员的协助。通过脑机接口(BCI)控制的辅助机器人系统可以使这些人再次自主地执行这些任务，从而提高他们的独立性。我们研究了各种方法，为残疾人提供对DLR轻型机器人的控制，同时支持使用扭矩控制机器人的功能执行任务。

                        在我们的研究中，我们主要研究以下两种接口技术。

                        1.一方面，我们研究了表面肌电图(sEMG)作为无创控制接口的使用，例如脊髓性肌萎缩(SMA)患者。
                        2.对于有更严重残疾的人，例如脊髓损伤或中风后，我们研究了皮质接口的使用，它基于布朗大学开发的Braingate2神经接口系统，直接记录大脑的神经活动。在我们的合作研究中，一名参与者在15年前患脑干中风后，第一次能够控制机器人系统并自主地从瓶子里喝水。

                      • 假肢的人机界面

                      • 残疾人士如何正确控制假肢、辅助或康复设备?我们所说的适当控制是什么意思?我们能以低成本、便携、可穿戴、在线的方式实现吗?为了回答这些问题，我们正在外围人机界面领域开展工作，旨在以非侵入性和现实的方式改善假肢机器人设备的控制，从而帮助残疾人在没有手术、药物、住院等压力的情况下恢复失去的手/手臂功能。

                        我们的目标是重建缺失/受伤肢体的感觉-运动回路。这包括前馈控制(检测患者的运动意图)和感觉反馈(将数据转换为感觉)。为了实现这一目标，我们研究了各种非侵入性人机界面(用于前馈控制的表面肌电图、超声、触觉和光学传感)，并研究了传递感官反馈的创新方法，例如，对患者身体施加力/振动/电刺激。

                      • 成像肌电图(iEMG)

                      • 我们不仅利用生物数据，而且还致力于改进生物数据采集方法。目前表面肌电图只能提供非常粗略的肌肉活动视图，因为它只能记录不同肌肉纤维信号的总和。我们正在研究一种产生电位的3d重建方法，以查看在特定的运动中哪些肌肉是活跃的。利用大型电极阵列中电极之间的串扰，我们希望恢复“肌肉下的肌肉”的肌肉电位。因此，我们可以更好地了解肌肉深层区域的动作电位。然而，我们不需要侵入性技术，如针式肌电图。我们称这种方法为成像肌电图，简称为iEMG。

                      • 康复机器人技术

                      • 每年全世界约有1500万人首次患中风。神经损伤常导致患者持续麻痹或瘫痪。只有通过频繁重复的训练，他们才能重新控制自己的四肢，从而保持独立于他人。

                        我们的目标是为上肢物理治疗提供自我调节的机器人。通过阻抗控制，我们可以调整与目标运动路径的允许偏差。因此，我们可以确保“重复而不重复”(Bernstein 1967)，培养神经可塑性，从而学习。使用不同的力量模式，例如辅助和阻力，训练可以根据患者的个人需要进行调整。可能的调整范围从训练的类型到机器人支持的变化。

                        通过观察受损手臂上的肌电信号，我们可以在受试者恢复足够的力量之前检测到所需的动作。因此，我们可以确保患者积极参与训练，并对其进展进行定量分析。此外，我们希望通过分析肌电图来识别工作空间中需要更多训练的区域，从而自动调整练习，例如，通过关注人类工作空间的特定区域。

                    • 机器人的手

                    • 我们在开发、制造和使用灵巧机械手方面的经验可以追溯到1993年。我们的工作范围涵盖了从多感官机械电子手设计到手的控制，包括远程操作，自主抓取和操作。例如，DLR手II基于四个相同的手指被评为世界上最先进和最复杂的人工手之一，它是在2001年推出的。

                      它是DLR命中手I和II的基础。在2008年，我们推出了DLR手臂系统-它仍然是世界上最复杂的机械电子手，拥有38个马达和19个自由度。它的大小和性能接近人类原型，是独一无二的。它反映了我们使用肌腱驱动的被动遵从系统的经验。我们的最后一项开发是名为DEXHAND的太空手。它结合了DLR手II与肌腱驱动手指的模块化手概念，以达到宇航员手套的手指尺寸，并且仍然具有与DLR手II相同的主动指尖力。

                        • 手二世

                        • DLR手II是一个拟人化的灵巧抓取和操作系统。手由四个相同的手指组成，每个手指有四个关节和三个自由度。手掌的额外自由度使手能够完美地调整，无论是稳定的抓取还是精细的操作。完全集成的驱动系统，传感器和通信电子设备在手中导致最大的灵活性，并允许轻松接口到不同的机器人。大量的传感器允许精确控制的手平行于一个非常敏感的反馈力量和手指的位置。这是灵巧远程操作的先决条件。类似于人类用手行动，非常不同的是，必须在未知环境中抓住和操纵先验未知物体，完成各种任务。

                        • 打击手

                        • 哈尔滨工业大学(哈尔滨工业大学)和DLR机器人与机电研究所的DLR HIT HAND II是DLR HIT HAND I的进一步发展。与DLR HIT HAND I相比，新的DLR HIT HAND II有五个模块化手指，四个关节和三个活动自由度，仍然更轻更小。作为DLR命中手我在2007年，DLR命中手II被授予2009年if -设计奖。手用于Space Justin设置抓取具有共享自主权的对象。共享自主权支持人类远程操纵器在例如空间操作的自主抓取规划。硬件研究的主要内容是将Hit Hand II手指用于可重构灵巧ReDex系列解译器，并基于模块化手指构建人机界面(HMI)。

                        • DEXHAND

                        • 在未来的几年里，许多卫星将达到它们的生命周期的终点。要修复它们，宇航员太贵了，而且EVA操作很危险。虽然机器人系统还没有准备好取代人类，但它们在维护和危险任务期间为宇航员提供了极好的支持。在远程操作系统的控制下，机器人系统可以取代大部分的舱外活动(EVA)。针对这些问题开发了DEXHAND。它被设计用来使用和操纵大多数宇航员的eva工具。Hand II设计的经验和肌腱驱动的手-臂系统手与ROKVISS遗产配对导致DEXHAND设计。DEXHAND正在进行的研究是空间合格的手设计和软件设计。

                        • 手-臂系统的手

                        • 与我们的其他机器人手相比，这只手没有传感器和动作器。动作器和传感器位于手臂系统的前臂。这样就可以造出和人类一样大小和灵巧的手。每个关节都像人类一样由两个马达驱动。该手可以通过与肌腱耦合的非线性弹簧机构同时控制其位置和被动关节刚度。从齿轮和输出的解耦使它非常健壮的打击，并允许系统在低控制器频率下稳定运行。该系统用于比较不同的肌腱耦合和自由度。进一步探讨了变刚度组合动态抓取方法。

                      • 手臂系统

                            • 手臂系统

                            • 随着机器人系统和应用程序变得越来越复杂，对机器人造成昂贵损害的危险越来越多地分散了开发人员的注意力，使他们无法开发甚至完全不同的运动控制和规划策略。此外，目前机器人系统的动态特性还不足以胜任人类的投掷或奔跑等任务。典型的驱动器无法在峰值负载期间提供所需的功率，而不会变得过于笨重。因此，我们相信，只有在未来的机器人系统满足以下条件时，太空和服务机器人技术才有可能取得重大进展:
                              • 强大的抗“日常”影响
                              • 能够在短时间内储存能量

                              机电一体化
                              DLR手臂系统是DLR使用可变刚度执行器(VSA)开发的拟人机器人。它的目的是在大小、重量和性能上接近人类原型。开发的重点是健壮性、高动态和灵活性。

                              控制
                              DLR手臂系统是一个实验研究变刚度机器人控制方法的科学平台。控制器设计的重点包括主动减振、刚度控制、优化和循环运动控制。对机械臂和机械手进行了分析和控制。

                        • 医疗机器人技术

                        • 在过去的几十年里，机器人和机电一体化已经进入了许多医疗应用领域。尤其在外科手术中，机器人系统已显示出巨大的应用潜力。因此，医疗机器人的目标不是用机器人取代外科医生，而是为外科医生提供新的治疗方案，以造福患者。虽然这项技术仍处于早期阶段，但它将极大地改变未来的外科手术。

                          15年来，机器人和机电一体化研究所通过各种研究活动为这一进程做出了贡献。成功完成的项目包括机器人辅助内窥镜引导的实施(1996 - 2008)，心室辅助设备(VAD) DLR心脏的开发(2002 - 2004)，由DUALIS MedTech GmbH授权，以及与Brainlab AG合作开发多功能手术机器人DLR KineMedic(2002 - 2007)。

                            • 微创手术中的远程操作

                            • 传统的微创手术(MIS)是通过在患者皮肤上的小切口进行的，以保留健康的组织。外科医生使用细长的器械工作，并与手术区分开。这种安排挑战了外科医生的技能，因为失去手眼协调和缺少对手术区域的直接手工接触。因此，许多复杂的手术仍然不能进行微创手术。为了克服传统管理信息系统的缺点，远程呈现和远程操作技术发挥了重要作用:在微创机器人手术(MIRS)的情况下，仪器不再直接操作。相反，它们由专门的机械臂握住，外科医生舒服地坐在主控台上远程指挥。通过3D内窥镜视镜、力反馈和恢复手眼协调，外科医生几乎可以直接进入手术野。

                            • MIRO -用于外科手术的多功能机械臂

                            • DLR MIRO是继KineMedic之后的第二代多功能手术机器人手臂，由机器人和机电一体化研究所开发。MIRO机器人的重量只有10公斤，尺寸与人的手臂相似，可以直接在空间狭小的手术台上协助外科医生。该机械臂的应用范围包括在骨科中引导激光装置精确分离骨组织，为骨螺钉设置孔，机器人辅助内窥镜引导以及微创手术。

                              手术机器人系统可以分为两大类:专用系统和通用系统。专门的系统侧重于专门的外科技术或特定医学疾病的治疗。相比之下，DLR MIRO及其前身KineMedic的设计方法旨在设计一个紧凑、轻薄的机械臂，作为各种现有和未来医疗机器人程序的通用核心组件。

                              通过在机器人控制中添加专门的仪器和修改应用工作流程，MIRO机器人可以适应许多不同的外科手术。这种多功能性是通过机械臂本身的设计和机器人控制架构的灵活性实现的。

                            • MICA -用于微创手术的驱动和传感仪器

                            • DLR MICA是由机器人和机电一体化研究所开发的第二代微创手术通用仪器。该介入器械连接到MIRO臂进行微创手术。MICA是一个3自由度(dfs)机器人，在mirsurge场景中，它与7自由度机器人MIRO结合在一起。因此，MICA将关节8、9和10添加到远程操纵器。它由一个驱动单元、一个工具接口和特定任务的工具及其轴和末端执行器组成。

                              针对不同手术应用的各种工具可以与MICA驱动单元一起使用，不同的dof数量，末端执行器的功能和运动范围。刀具的推进是通过驱动单元和刀具之间的刀具接口传递的3个线性运动来提供的。该工具界面为工具提供了适当的推进缩放，并与工具中的任何传感器(如DLR力/扭矩传感器)进行标准化的数字通信。在目前的配置中，该工具由一个2自由度的手腕、夹持器和7自由度的力/扭矩传感器组成，可提供灵巧的操作和来自操作现场的触觉反馈。然而，在微创手术中，工具包括钳子而不是剪刀和针架。

                            • 机器人喷水手术

                            • 在水射流手术中，一种薄而高压的水射流被用来准备软组织。1982年，Papachristou和Bartes在《英国外科杂志》上首次提出了“用水射流切除肝脏”的方法。

                              介绍了水射流法的主要优点——选择性方面。软组织如薄壁组织被冲走，而具有较高机械阻力的结构，如神经和血管，则完好无损。这减少了手术间的失血量和实质损伤。这些影响也得到了其他各种出版物的承认。

                              该方法的另一个优点是，切口边缘的细胞结构保持完整，因为没有热损伤。

                              在开放式手术中，用水射流制备软组织是一个重复的过程，因为当水射流在组织上移动时，只有少数细胞层被冲走。这就要求水射流在制备过程中必须不断地移动。该运动在开放手术中很容易进行，但由于套管针的运动限制，在微创手术中非常困难。

                            • 术中超声检测动脉

                            • 微创机器人手术(MIRS)由于患者和外科医生的空间分离，需要完全没有触觉反馈。然而，在常规手术中，触诊通过轻微的搏动来检测浅表动脉是一种重要的、常用的、与安全相关的手术。因此，我们提出了一种新的方法，着重于术中发现隐藏在覆盖组织下的动脉。目的是尽量减少意外剥离皮下血管的风险，从而减少意外动脉出血。该系统旨在扩展现有的DLR MIRS场景，提供动觉反馈。它是基于一种新的单向超声波探头。

                              对测量数据进行处理，将预期的可触摸脉冲转换为软动觉脉冲。这些都是通过触觉界面呈现的。

                          • 以人为中心的机器人

                                • 以人为中心的机器人

                                • 将机器人带入我们的日常工作和个人生活中，进行密切的共存、互动和协作，需要将人类作为中心设计前提的整体设计、控制和规划概念。以人为本的机器人领域旨在开发安全、直观、动态的机器人动作和人机交互的解决方案。

                                  我们在…领域进行研究
                                  • 人机交互中的安全
                                  • 反射和交互控制
                                  • 实时运动规划
                                  • 任务与互动学习
                                  • 实时任务计划
                                  • 直观和安全的机器人编程
                                  • 人机交互

                            • 移动机器人

                            • 探索其他行星是移动机器人系统的一个重要领域。在地球上，移动机器人可以帮助搜索和救援任务，通过快速传送图像和地图来评估危急情况，而不会将人类置于危险之中。这两个领域的共同点是需要在未知的、粗糙的环境中移动和导航系统，而不依赖于外部基础设施。在太空探索中，需要一定程度的局部自治来应对高通信延迟。在灾难场景中，地方自治将救援人员从低级控制中解放出来。此外，使用多个协同系统可以提高效率和快速响应。

                              针对这些情况，我们正在研究多车、漫游者和爬行器。所有系统都使用立体视觉和惯性测量单元(imu)作为传感器，创建2.5D或3D地图，并执行机载路径规划和导航。因此，我们的飞行和地面系统能够自主导航到用户定义的目标点，通过未知的，崎岖的地形，而不使用GPS。

                              正在进行的工作包括多个自主机器人的合作。目标是补充异质团队中的技能(例如驾驶和飞行)，并使用同质团队增加稳健性和减少任务时间。在任何情况下，每个移动系统都能够独立完成自己的工作，而不依赖于其他系统、中心站、通信链路等。

                              探索其他行星是移动机器人系统的一个重要领域。在地球上，移动机器人可以帮助搜索和救援任务，通过快速传送图像和地图来评估危急情况，而不会将人类置于危险之中。这两个领域的共同点是需要在未知的、粗糙的环境中移动和导航系统，而不依赖于外部基础设施。在太空探索中，需要一定程度的局部自治来应对高通信延迟。在灾难场景中，地方自治将救援人员从低级控制中解放出来。此外，使用多个协同系统可以提高效率和快速响应。

                              针对这些情况，我们正在研究多车、漫游者和爬行器。所有系统都使用立体视觉和惯性测量单元(imu)作为传感器，创建2.5D或3D地图，并执行机载路径规划和导航。因此，我们的飞行和地面系统能够自主导航到用户定义的目标点，通过未知的，崎岖的地形，而不使用GPS。

                              正在进行的工作包括多个自主机器人的合作。目标是补充异质团队中的技能(例如驾驶和飞行)，并使用同质团队增加稳健性和减少任务时间。在任何情况下，每个移动系统都能够独立完成自己的工作，而不依赖于其他系统、中心站、通信链路等。

                                • Multicopters

                                • 流浪者

                                • 流浪者

                              • 光学传感器

                              • 传感器在机器人技术中至关重要。RMC开发的传感器是为了适应复杂机器人应用日益增长的需求。不同的任务，如探索，自主3d建模或导航，需要多功能和强大的视觉感知。因此开发了具有立体声摄像机、激光扫描仪和激光条纹分析器的多感官三维建模器(DLR 3DMo)以及后来的新型激光扫描仪VR-SCAN。

                                传感器在机器人技术中至关重要。RMC开发的传感器是为了适应复杂机器人应用日益增长的需求。不同的任务，如探索，自主3d建模或导航，需要多功能和强大的视觉感知。因此开发了具有立体声摄像机、激光扫描仪和激光条纹分析器的多感官三维建模器(DLR 3DMo)以及后来的新型激光扫描仪VR-SCAN。

                                  • DLR VR-SCAN

                                  • 一种多功能和强大的微型激光扫描仪用于短程3d建模和机器人探索

                                    精确而稳健的环境感知对于自主机器人系统至关重要。各种各样的机器人任务需要多种多样的感知能力。DLR VR-SCAN是一款专门设计的基于三角测量的多功能激光测距扫描仪，用于机器人领域的自主3d建模和探索。

                                    激光扫描仪的设计基于一个非常小的MEMS扫描头，允许一个紧凑、轻量和高度集成的实现，允许手眼操作。测量值的可变范围和置信度评级等特殊功能增加了鲁棒性和通用性。

                                  • DLR多感官3d建模器(3DMo)

                                  • 开发了一个“多感官3D建模器”，以评估不同的传感器原理和传感器融合，以生成逼真的3D模型。建模器可以在机器人系统上手动引导或自动使用。因此，机器人应该能够通过在装有不同传感器的末端执行器(所谓的“手眼系统”)周围移动来建立一个逼真的环境模型。

                                    3d- modeleller由核心模块和特定于应用程序的扩展组成。核心模块，以下简称建模器，包括两个数码相机，一个小型化旋转激光扫描仪和两个线激光模块。此外，它还携带一个小型嵌入式计算机，提供内部计算能力，以及一个彩色图形显示器。建模器可以连接到具有各种输入按钮的手柄或通过工业快速更换适配器连接到机器人。在侧面标记适用于光学姿态测量。

                                  • Laser-stripe分析器

                                  • 通过光学三角测量的距离传感的基本原理如图所示。聚焦的激光平面照亮物体表面的条纹。摄像机(在我们的例子中没有光学过滤)记录它的反射。三维重建采用三角剖分，将激光平面与图像框中激光条纹投影所对应的视场光线相交。

                                    请注意，这种操作原理与立体视觉系统的原理非常相似。为了简化对应问题，用激光平面代替第二摄像机。通过这种方式，可以克服立体视觉在高速率三维建模中的主要障碍——计算需求。

                                • 转入的贾斯汀

                                      • 转入的贾斯汀

                                      • 在未来，拟人机器人被设想用于家庭应用以及在空间环境中。执行复杂操作任务的能力是一个关键问题。移动类人机器人Rollin' Justin被用作人类环境中自主灵巧移动操作的研究平台。

                                        机器人的柔顺控制的轻量级手臂和两个四指手使其成为这些研究问题的理想实验平台。移动平台允许系统的远程自主操作。单独的可移动，弹簧承载轮子匹配Rollin' Justin的上半身在操作任务的特殊要求。运动传感传感器和立体摄像机允许三维重建机器人的环境。非结构化、可变和动态的环境要求机器人在没有人为干预的情况下根据给定的情况采取行动。另一方面，与人合作有时是解决某项任务的唯一方法。

                                  • 网真与虚拟现实

                                        • 网真与虚拟现实

                                        • 如何在不危及人类的情况下修复卫星、深海矿场或核电站?通过使用遥控机器人或遥控机器人技术。人类操作员可以在一个安全舒适的地方指挥这样的机器人系统。机器人可以被建造得更健壮，以适应危险环境

                                          • 对专家来说风险更小，
                                          • 在大多数情况下，去现场更便宜，而且
                                          • 更可靠，更精确。

                                          我们的方法的一个特点是触觉反馈，它让人类操作员精确地感受和控制远程机器人与环境之间的相互作用力，从而实现自然的操作。这种反馈能够覆盖广泛的操作任务，从强大的开关杠杆到精确的旋转螺丝，甚至是处理易碎的电子部件。我们最初将在轨服务作为目标应用，但所开发的技术也可以应用于各种地面应用，例如维护工业工厂、石油平台或微创机器人手术。

                                    • 空间机器人

                                          • 空间机器人

                                          • 在DLR的程序结构中，空间机器人是“空间系统技术”计划主题中的所谓核心主题。这个核心主题基本上细分为以下领域和“内部项目”:
                                            空间机器人技术将成为外太空探索和空间站、卫星等平台运行维护的关键技术，节省成本，使人类摆脱危险任务。

                                            因为很明显，没有办法从零经验跳到完全可操作的复杂空间机器人系统，我们提出并实现了第一个远程控制空间机器人ROTEX。ROTEX系统于93年4月与哥伦比亚号航天飞机一起飞行，成功地证明了对空间机器人重要的主要操作模式是远程编程、基于传感器和共享自主，以及尽管有几秒钟延迟，但从地面进行在线远程操作。