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Roboverse Reply leitet das EU-Projekt „Fluently“, das eine soziale Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern mithilfe von KI ermöglicht

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Roboverse Reply, das auf die Integration von Robotik-Lösungen spezialisierte Unternehmen der weltweit agierenden Reply Gruppe, leitet das von der EU finanzierte Projekt „Fluently“. Das Projekt zielt darauf ab, eine Plattform zu schaffen, die eine echte soziale Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern in industriellen Umgebungen ermöglicht, indem sie die neuesten Fortschritte in der KI-basierten Entscheidungsfindung nutzt.

Ziel dieses dreijährigen Projekts ist es, eine Plattform sowie ein tragbares Gerät für Industriearbeiter und Roboter zu entwickeln, die den Maschinen ermöglichen, Sprache, Inhalt und Tonfall genauer zu interpretieren und Gesten automatisch in Roboteranweisungen umzuwandeln. Weiterer Bestandteil des Projekts ist der Aufbau des Trainingszentrums „Fluently RoboGym“, in dem Fabrikarbeiter und Roboter trainieren können, im Industrieprozess reibungslos zu interagieren.

Praktische Anwendungsfälle für die Mensch-Roboter-Kollaboration beziehen sich auf für die europäische Wirtschaft wichtige Wertschöpfungsketten, die hohe physische Belastungen und hohe Anforderungen an die menschliche Erfahrung sowie Kompetenz mit sich bringen. Dies betrifft z. B. die Demontage und das Recycling von Lithiumzellenbatterien, Prüf- und Montageprozesse in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Aufarbeitung komplexer Industrieteile mittels additiver Fertigung.

An dem Projekt sind zweiundzwanzig Partner beteiligt, darunter die Schweizer Universität SUPSI. Anna Valente, Leiterin des SUPSI-Labors für Automation, Robotik und Maschinen und Mitglied des Schweizer Wissenschaftsrats, fügt hinzu: „Das Projekt Fluently zielt darauf ab, Roboter zu Teamplayern auszubilden, die menschliche Arbeiter bestmöglich unterstützen. Als wissenschaftliche und technische Koordinatoren wollten wir mit Fluently einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Mensch-Roboter-Kollaboration leisten und gleichzeitig eine Best Practice und einen Proof of Concept (PoC) für integrativere sowie interaktive Ökosysteme schaffen.“

Das Projekt hat das erste Entwicklungsjahr erfolgreich abgeschlossen und erste Meilensteine erreicht. Das Team konzentriert sich aktuell auf drei Hauptarbeitspakete:

  • Design des Fluently Interfaces, bestehend aus dem Design des Fluently Geräts, Softwaretests und Integration in tragbare Steuerungs- und Robotersysteme;
  • Entwicklung von KI-Modellen, einschließlich Architekturdesign, Edge Computing, Training von RoboGym-Modellen und Unterstützung von Mensch-Roboter-Teamarbeit;
  • RoboGym-Design und -Implementierung, d. h. Festlegung der RoboGym-Spezifikationen und -Ziele sowie Entwicklung und Aufbau von drei Trainingsbereichen.

Das Fluently-System stützt sich auf innovative Technologien, um eine nahtlose Kommunikation zwischen Menschen und Robotern sicherzustellen. Die Verarbeitung natürlicher Sprache, Hardware für die freihändige Steuerung von Robotern aus der Ferne, Monitoring physiologischer Signale und Eye-Tracking werden im Rahmen dieses Projekts erforscht und integriert.  

„Wir sind stolz darauf, das innovative Fluently-Projekt zu koordinieren, das Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammenbringt, um eine empathische Roboterplattform zu entwickeln, die Sprachinhalte, Tonfall und Gesten interpretieren kann und Industrieroboter für jedes Qualifikationsprofil einsetzbar macht“, kommentiert Filippo Rizzante, CTO von Reply. „Roboter, die mit Fluently ausgestattet sind, werden den Menschen bei physischen wie kognitiven Aufgaben unterstützen, lernen und Erfahrungen mit den menschlichen Teamkollegen sammeln.“

RoboGym – Revolutionary training not just for top athletes

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How will the technologies available today impact tomorrow’s fitness training? Can robots help us pump iron and get improved training results? What do high-performance sports, weightlifting for seniors, and rehabilitation all have in common?

That’s precisely what the RoboGym development team is dealing with, along with similar questions in a research project entitled RoSylerNT, which is being funded by the Federal Ministry of Education and Research. Over the past three years, the experts at RWTH Aachen University, the German Sport University Cologne, and BEC GmbH have jointly developed a multifunctional, robotic weightlifting device that will, on the one hand, help athletes to increase their own performance even further and to shorten the recuperation period following an injury. On the other hand, individual adjustments to the requirements of the person exercising also make it suitable for training in later years in a way that’s gentle on the joints and thus preserves muscle strength and prevents injuries.


A robot as training partner

The systems available on the market today only allow for individual exercises such as rowing or leg presses. And that means doing several repetitions of the same movement with a fixed weight. To get more efficient and gentler training, however, it’s necessary for training to be ergonomically adapted to the person’s anatomy and for the forces to be tuned to protect the joints. Sure, there are high-performance training machines on the market, but adjusting the settings can be quite a hassle, freedom of movement is largely restricted, and as a result the range of exercises is limited. Where these systems reach their limits is where a robot as your perfect training partner begins.


RoboGym is a big improvement over conventional training methods in many ways, since the system actively and dynamically adapts to your anatomy and thus helps noticeably increase the effectiveness of the training. For example, the resistance and the movements of the robot can be specially adapted to the athlete for different positions and points in time. To do this, the applied muscle force is recorded, the stress on the joints is calculated, and the robot’s movements are then adjusted – all in real time. If the force exerted on the knee joint is too much, then the robot reduces the weight. Contrarily, if more weight is better for building muscle elsewhere in the body, the robot adjusts the weight accordingly.


Weightlifting with a digital twin

With the digital twin, anatomical, functional and performance-related parameters of the athlete are brought together in a biomechanical muscle and skeletal model. The training exercises can be individually adapted based on these metrics. During the training session, all data and weights are displayed in real time and saved in the cloud. Since a huge amount of data is produced and collected, much more precise filtering is naturally possible, allowing the forces actually applied and the training performance to be seen more precisely during each part of the exercise. This lets you adapt your fitness routine to your own individual needs. Stored training data and system settings can be accessed on every RoboGym machine for every new training session. That’s one advantage that top athletes who travel a lot really appreciate. For more information, visit http://www.robogym.de

Safe and versatile

To be able to put an industrial robot to use as a training partner, in addition to lots of experience in the fields of medical technology and human-robot interaction, takes intelligent configuration of various monitoring mechanisms. Working inside RoboGym is a robot from Augsburg-based KUKA AG, which, in addition to the necessary safety features, also offers high-performance real-time control. This makes training not only more efficient, but also safe.