Forschungsinfrastruktur

Forschungs-infrastruktur

Zurück zur Übersicht

Sechsbeiniger Laufroboter für anspruchsvolle Inspektionsaufgaben

LAURON

Seit den frühen neunziger Jahren befasst sich das FZI Forschungszentrum Informatik mit der Entwicklung intelligenter, mehrbeiniger Laufroboter: Was mit einem Prototyp aus Holz begann, ist heute der hochkomplexe, autonome Laufroboter LAURON V und VI. Der Name LAURON (LAUfender ROboter Neuronal gesteuert) stammt von der ersten Generation, die im Gegensatz zur aktuellen Generation noch mit neuronalen Netzen gesteuert wurde. Die sechsbeinige Kinematik erlaubt es biologische, insektenartige Laufansätze nachzubilden. Sie zeichnen sich durch robustes Laufen für anspruchsvolle Inspektionsaufgaben aus. Im Jahr 2024 wird die sechste Generation der Öffentlichkeit präsentiert.

Herstellerunabhängig

FZI-Eigenbau ohne
Vorgaben durch Dritte

Flexibel ausgestattet

Sensor- und Aktor-
Ausstattung individuell für
Einsatz und Anwendung

Open Source

ROS 2 als Grundlage für flexible Steuerung und Anwendung

BIologisch inspiriert

Nach dem Vorbild einer
Stabheuschrecke

Mit dem Forschungsschwerpunkt Applied Artificial Intelligence ist das FZI wissenschaftlich führend in der Erforschung interaktiver Diagnose- und Servicesysteme und trägt zu deren Umsetzung in nutzbringende und passgenaue Lösungen für die Industrie und Gesellschaft bei.

Zum Forschungsschwerpunkt

Technische Details der Generation V und VI

Sechsbeinige Kinematik

  • sechs Beine
  • Leichtbauweise

statische Stabilität und Mobilität auch auf schwierigem Gelände

Verbesserte Anpassungsfähigkeit

Lauron V
  • vier Freiheitsgrade pro Bein
  • 24 Freiheitsgrade insgesamt

robustes Greifen und Bewältigung von starken Steigungen

Lauron VI
  • drei Freiheitsgrade pro Bein
  • 18 Freiheitsgrade insgesamt

Auswahlmöglichkeit für verschiedene Controller, passend zur Umgebung

Flexible Sensorik

  • schwenkbarer Sensorkopf
  • missionsspezifische Sensoren
  • Laserscanner auf dem Rücken für die 3D-Kartierung

spezifische Ausstattung für individuelle Inspektionsaufgaben

Die komplexe Eigenentwicklung der LAURON-Reihe zeigt das umfangreiche Know-how des
FZI Forschungszentrum Informatik in der Prototypenentwicklung und Nutzung von Laufrobotik.

LAURON V-Videos

Video abspielen
Video abspielen

Entwicklung der LAURON-Reihe

LAURON VI

LAURON VI wird 2024 auf der CLAWAR-Konferenz präsentiert. Er verwendet spezielle drehmomentgeregelte Motoren, die mit einer elastischen Feder ausgestattet sind. Diese erlaubt es, harte Schläge abzufangen und den Roboter robuster zu machen. Ein Full-Body-Control-Ansatz sorgt dafür, dass der Roboter auch bei komplexen Manövern in schwierigem Gelände stabil bleibt. Mit der neuen LAURON-Generation wird dadurch eine adaptive Inspektionsplattform für anspruchsvolle Einsätze geschaffen.

LAURON V

LAURON V wurde 2013 auf der IEEE Robotik-Konferenz ICRA vorgestellt. Die fünfte Generation zeichnet sich durch ein zusätzliches Rotationsgelenk aus. Die Kinematik ist dabei noch näher am biologischen Vorbild ausgerichtet und sorgt für eine sichere Fortbewegung. LAURON V ist für anspruchsvolle Inspektions-, Such- und Rettungsaufgaben einsetzbar, was unter anderem ab 2012 beim SpaceBot Cup des Deutschen  Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) getestet wurde. Der Roboter befindet sich im FZI House of Living Labs und wird zu Forschungszwecken eingesetzt.

LAURON IV

LAURON IV wurde 2004 entwickelt und zeichnet sich durch eine im Vergleich zum Vorgänger-Modell verbesserte Robustheit aus. Zahnriemen ersetzen die Seilzüge in den Beinen. Der Kopf umfasst zwei Freiheitsgrade. Der Zentralkörper besteht aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Zwei Embedded-PCs und spezielle Motorsteuerungselektronik dienen der Steuerung. Von der Generation IV wurden drei Exemplare in Betrieb genommen. Sie befinden sich zurzeit in unterschiedlichen universitären Instituten und Museen in Europa.

LAURON III

LAURON III stammt aus dem Jahr 1999. Die neuronalen Netze der vorherigen Generationen wurden hier durch eine modulare und reaktive Robotersteuerung ersetzt. Mit dieser Roboterversion wurde nicht nur das Laufen selbst, sondern auch die Lokalisierung, Navigation und Umweltmodellierung erforscht.Von dieser Generation wurden acht Robotersysteme gebaut und verkauft. Ein Exemplar befindet sich nach wie vor im FZI House of Living Labs, ein anderes beispielsweise im Technoseum in Mannheim.

LAURON II

LAURON II stammt aus dem Jahr 1994. Er zeichnete sich durch eine überarbeitete Konstruktion und zusätzliche Fußkraft- und Neigungssensoren aus. Aus Aluminium gefertigte, schwere Beine erhöhten das Gewicht des Roboters auf 16 Kilogramm. LAURON II diente als Testplattform für Regelungsstrategien und maschinelles Lernen.

LAURON I

Lauron I wurde 1994 auf der CEBIT der Öffentlichkeit vorgestellt. Sein Zentralkörper bestand aus Aluminium, die Beine aus faserverstärktem Kunststoff. Damit wog er circa 11 Kilogramm. Der Roboter wurde mit Hilfe von neuronalen Netzen gesteuert. Als biologische Inspiration diente die Stabheuschrecke. LAURON I ist heute im Besitz des Deutschen Museums in München.

Das LAURON-System kann durch seine modulare Ausstattung und sicheres Laufen komplexe Missionen auch in besonders schwierigem Gelände autonom durchführen.

Ansprechperson

Georg Heppner

Abteilungsleiter
Bereich: Intelligent Systems and Production Engineering

Informationen zum FZI

Als unabhängige Forschungseinrichtung unterstützt das FZI Forschungszentrum Informatik Sie bei der Lösung Ihrer Problemstellungen. Wir bieten

  • robuste, moderne Roboterplattformen
  • Umfangreiche Kenntnisse zu Robotik-Software-Frameworks
  • Auftragsforschung, Prototypenentwicklung oder Erfahrungsaustausch
  • Machbarkeitsstudien, Pilotanwendungen und Evaluation in der Praxis
  • Schulungen und Fortbildungen

LAURON-Generationen im Einsatz

Weiterführende Links