Torobo - Tokyo Robotics
Humanoider Roboter Torobo
Der von Tokyo Robotics entwickelte humanoide Roboter Torobo ist eine vielseitige Forschungs- und Industrieplattform mit umfangreichen Möglichkeiten für Bewegungssteuerung, Bildverarbeitung und zusätzliche Effektoren. Er dient sowohl als Werkzeug zur Erforschung fortschrittlicher Machine-Learning-Algorithmen als auch als Humanoid zur Unterstützung der Automatisierung in für Menschen ausgelegten Umgebungen. Nach Herstellerangaben verbindet Torobo eine modulare mechanische Konstruktion mit umfangreicher Sensorik, darunter Stereokamera, Tiefenkamera und Mikrofone, sowie externen Anschlüssen, wodurch er flexibel an Aufgaben in unterschiedlichen Branchen angepasst werden kann.
Eine Traglast von bis zu 7 kg pro Arm, selbst in der ungünstigsten Gliedmaßenposition, macht den Roboter für leichte industrielle und dienstleistungsbezogene Prozesse geeignet. Der Einsatz von Werkzeugen wie ROS (Robot Operating System), MoveIt oder Isaac Sim ermöglicht Bewegungsplanung in virtuellen Simulatoren sowie die Implementierung von Steuerungssystemen, die Bildverarbeitung und Kraftregelung integrieren. Torobo kann außerdem mit einem optionalen zweiten Computer, beispielsweise mit einer RTX 4070 Grafikkarte, ausgestattet werden, der die Verarbeitung von Daten aus Bildsensoren zusätzlich unterstützt.
Geschichte und Entwicklung
Humanoider Roboter ToraOne
Tokyo Robotics konzentrierte sich bislang auf Lösungen zur Integration kollaborativer Roboter in Industrie und Forschung. Im Torobo-Projekt beschloss das Unternehmen, seine Erfahrung mit präzisen Robotermanipulatoren mit dem Ziel zu verbinden, eine zweibeinige Plattform zu entwickeln, insbesondere für künstliche Intelligenz und Bewegungslernen.
Von Robotermanipulatoren zum Humanoiden
- Zu den früheren Projekten des Unternehmens gehörten stationäre und mobile Roboter für industrielle Aufgaben sowie Steuerungssysteme mit Schwerpunkt auf Kraftregelung und Kollisionserkennung. Torobo ist ein Schritt hin zu komplexerer zweibeiniger Mechanik und Aktivitäten, die dem menschlichen Bewegungsumfang ähneln.
- Mit der Tragfähigkeit der Arme, einem innovativen Kopfdesign mit optionalen Sensoren und Tiefenkamera sowie einer omnidirektionalen mobilen Basis kann der Roboter sowohl als Assistent in Logistikprozessen als auch als F&E-Plattform zum Testen von Bewegungssteuerungsalgorithmen in anspruchsvollen Umgebungen dienen.
Integration mit AI-Systemen und Lernen durch Demonstration
- Der Hersteller legt großen Wert auf Learning-by-Demonstration-Technologien und Methoden zur Kraftregelung wie Impedanzregelung und Kollisionserkennung. Dadurch kann der Roboter in Umgebungen, in denen die Sicherheit von Menschen Priorität hat, besonders schonend interagieren.
- Dank ROS-Unterstützung kann Torobo verschiedene Softwarepakete für Bewegungsplanung (MoveIt), Visualisierung (RViZ) oder Simulation (beispielsweise MuJoCo) nutzen. Konstruktion und Software des Roboters ermöglichen das schnelle Testen von Reinforcement-Learning-Strategien oder Computer-Vision-Algorithmen, bei Bedarf des Kunden auch mit Unterstützung eines zusätzlichen Computers mit RTX-4070-Grafikkarte.
Technische Spezifikationen
Technische Spezifikation des humanoiden Roboters Torobo
Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Parameter des humanoiden Roboters Torobo von Tokyo Robotics. Die Plattform basiert auf einer Kombination aus flexibler Gelenkkonfiguration, Unterstützung für ROS und optionalen Sensorlösungen, wodurch Torobo zu einem attraktiven Werkzeug für Forschung und halbindustrielle Anwendungen wird.
| Parameter | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Höhe | 1615 mm | Roboter mit einer dem Menschen ähnlichen Körpergröße. |
| Gewicht | Etwa 120 kg | Das Gewicht umfasst die in die Konstruktion integrierten Batterien. |
| Traglast eines einzelnen Arms | 7 kg (auch in einer ungünstigen Position) | Ermöglicht die Manipulation von Gegenständen, die für leichte Industrie- und Serviceprozesse typisch sind. |
| Gemeinsame Konfiguration | - Arm: 7 Achsen (Armpaar) - Taille: 3 Achsen (2x Pitch, Yaw) - Hals: 3 Achsen (Yaw, Pitch, Roll) - Fahrwerk: 4 Achsen, omnidirektionale Basis |
Großer Bewegungsbereich, der Aktivitäten ähnlich menschlichen Bewegungen ermöglicht. |
| Sensoren (optionaler Kopf) | - Weitwinkel-Stereokamera (1x) - Fisheye-Kamera (1x) - Tiefenkamera (1x) - Stereo-Mikrofone (1x) |
Roboterkopf optional erhältlich, mit Möglichkeit zur Auswahl des Sensorsatzes. |
| Endeffektoren (optional) | - Lautsprecher (1x) | Ermöglicht Sprachkommunikation oder die Wiedergabe von Audiomaterialien. |
| Externe Anschlüsse | - Digitale Eingänge: 8 - Digitale Ausgänge: 8 - Analoge Eingänge: 8 - Analoge Ausgänge: 8 - Ethernet: 2 Ports |
Erleichtern die Erweiterung des Roboters um zusätzliches Zubehör und die Integration mit externen Systemen. |
| Werkzeugversorgung (Armende) | - 24V DC (1x) - 8 Signalleitungen |
Ermöglicht die Stromversorgung und Steuerung zusätzlicher Endeffektoren, die anstelle der Hand installiert werden. |
| Bordcomputer (optional) | - Standard-PC (Motion Control) - Zweiter PC (NVIDIA RTX 4070) |
Ein zweiter Computer kann für Bildverarbeitung oder komplexere AI-Algorithmen zuständig sein. |
| Betriebszeit der Batterie | Bis zu 3 Stunden | Kann während des Ladens betrieben werden; die Betriebszeit hängt von der Konfiguration ab. |
| Unterstützte Software | - ROS, MoveIt, RViZ - Isaac Sim (NVIDIA) - MuJoCo (Google DeepMind) |
Ermöglicht Simulation, Bewegungsplanung und die Entwicklung personalisierter Steuerungsanwendungen. |
| Methode der Bewegungssteuerung | - Impedanzregelung - Kollisionserkennung - Kraftregelung - Lernen durch Demonstration |
Erleichtert sicheres Arbeiten in der Nähe von Menschen und das Erlernen neuer Verhaltensweisen. |
Dank der beschriebenen Lösungen und des Einsatzes verbreiteter Robotikwerkzeuge (ROS, Isaac Sim, MuJoCo), Torobo bietet eine flexible Grundlage für die Entwicklung und Erprobung fortschrittlicher Steuerungs-, Wahrnehmungs- und Machine-Learning-Algorithmen.
Torobo
Anwendungen und Einsatzbeispiele
Der Roboter Torobo wurde für Forschungs-, Bildungs- und halbindustrielle Anwendungen entwickelt, bei denen die Fähigkeit zur menschenähnlichen Interaktion mit der Umgebung im Vordergrund steht. Dank umfangreicher Sensoroptionen und der Möglichkeit zur Erweiterung der Software kann die Plattform an konkrete Herausforderungen angepasst werden.
Forschung und Bildung
Tests von KI-Algorithmen: Die Kompatibilität mit ROS und gängigen Simulatoren wie MuJoCo und Isaac Sim ermöglicht Forschern und Studierenden die schnelle Implementierung neuer Modelle für Bewegungssteuerung, Lernen durch Demonstration oder Kollisionserkennung.
Praxisunterricht: Universitäten und R&D-Einrichtungen können Torobo in Laboren einsetzen, um Kompetenzen in der Bewegungsprogrammierung, der Integration von Bildsensoren und dem Testen von Reaktionen auf taktile Reize zu entwickeln.
Service- und Marketingaufgaben
Gästebetreuung und Rezeption: Ein optionaler Kopf mit Kameras und Mikrofonen ermöglicht es dem Roboter, Gesichter zu erkennen und grundlegende Sprachinteraktionen an Informationsschaltern oder Empfangsbereichen zu unterstützen.
Veranstaltungen und Technologiedemonstrationen: Ein humanoider Roboter, der seine Manipulationsfähigkeiten demonstriert oder mit einem Publikum interagiert, zieht Aufmerksamkeit auf sich und stärkt das Image einer Organisation, die auf moderne Lösungen setzt.
Leichte industrielle Anwendungen
Präzise Manipulation bis 7 kg: Torobo kann Komponenten bewegen, kleinere Teile sortieren oder einfache Montageaufgaben mithilfe von Kraft- und Impedanzregelung ausführen und dabei die Sicherheit des Personals gewährleisten.
Omnidirektionales Fahrwerk: Ermöglicht multidirektionale Bewegungen des Roboters in begrenzten Produktionshallen oder Lagerbereichen, ohne die Infrastruktur neu gestalten zu müssen.
Integration mit Management- und IT-Systemen
Fernüberwachung: Der Roboter kann mit Cloud-Systemen verbunden werden und Bewegungs- sowie Leistungsdaten in Echtzeit erfassen, um Entscheidungen zur Prozessoptimierung zu unterstützen.
Netzwerksteuerung: Mehrport-Konnektivität, Ethernet sowie analoge und digitale Anschlüsse, erleichtert die Anbindung von Torobo an bestehende Unternehmenssysteme wie WMS und ERP und macht ihn zu einem Bestandteil eines integrierten Produktions- oder Logistiksystems.
Dank flexibler Softwarearchitektur, umfangreicher Sensorbasis und eines Ansatzes mit Fokus auf Mensch-Roboter-Interaktion, Torobo kann ein wirkungsvolles Werkzeug in Bereichen sein, die mit der Entwicklung und praktischen Umsetzung humanoider Robotik zusammenhängen. Seine Fähigkeiten eignen sich gut für Umgebungen, die flüssige Bewegungen, sichere Zusammenarbeit mit Mitarbeitenden und adaptives Erlernen von Verhaltensweisen und Bewegungssequenzen erfordern.
Technologie und Innovation, Sicherheit
Torobo
Torobo von Tokyo Robotics kombiniert fortschrittliche Antriebsmechanismen mit einer umfangreichen Sensorik und Machine-Learning-Algorithmen. Nach Angaben des Herstellers ist der Roboter auf eine sichere Interaktion mit Menschen und seiner Umgebung ausgelegt. Dies wird durch Kollisionserkennung, Kraftkontrolle und Lernen durch Demonstration unterstützt.
Fortschrittliche Antriebe und Bewegungssteuerung
- 7 Achsen in jedem Arm, eine 3-achsige Taille und ein 3-achsiger Hals: Ermöglichen ein breites Bewegungsspektrum, das bei der Manipulation von Objekten und der Arbeit in begrenzten Räumen nützlich ist.
- Impedanzregelung und Kollisionserkennung: Durch die Kombination von Robotern mit Bildverarbeitungssystemen lassen sich Produkte automatisch erkennen, klassifizieren und nach Qualität, Größe oder anderen Merkmalen sortieren.
Navigation, Bildverarbeitung und Interaktion
- Autonomes omnidirektionales Fahrwerk (4 Achsen): Ermöglicht dem Roboter freie Bewegung in mehrere Richtungen, was besonders in Räumen mit ungewöhnlichen Grundrissen nützlich ist.
- Optionaler Kopf mit Kamerasystem: Eine Weitwinkel-Stereokamera, Fisheye-Kamera und Tiefenkamera können Aufgaben zur Objekterkennung und 3D-Kartierung unterstützen. Stereomikrofone ermöglichen grundlegende Sprachinteraktion.
Ermöglichung von Lernen und maschinellem Lernen
- Kraftregelung und Demonstrationen: Integrierte Algorithmen ermöglichen Torobo das Erlernen von Bewegungen durch Imitation. Zusätzlich kann Reinforcement Learning eingesetzt werden, um ausgeführte Aufgaben schrittweise zu verbessern.
- Zweiter Computer mit einer RTX-4070-Grafikkarte (optional): Für Aufgaben mit höherem Datenverarbeitungsbedarf, etwa Echtzeit-Bilderkennung oder fortschrittliche Algorithmen zur Bewegungsplanung.
Torobo Robot
Integration und Kompatibilität, Personalisierung und Anpassung der Lösung
Torobo zeichnet sich durch einen flexiblen Ansatz bei Hardware- und Softwarekonfiguration aus. Dank einer Vielzahl von Anschlüssen, der Integration mit dem verbreiteten ROS-Ökosystem und der Möglichkeit, Bordcomputer zu erweitern, kann der Roboter an die Anforderungen vieler Branchen angepasst werden, von wissenschaftlicher Forschung bis zu leichten Industrieanwendungen.
Offene Softwarearchitektur
- Unterstützung für ROS und Simulation: Torobo arbeitet mit MoveIt und RViz sowie den Simulatoren NVIDIA Isaac Sim und MuJoCo zusammen. Dadurch werden Bewegungsplanung, Visualisierung und das Erlernen neuer Verhaltensweisen in virtuellen Umgebungen vor der Einführung in der realen Welt ermöglicht.
- Low-Level-Steuerung und Demonstrationsmodus: Der Hersteller stellt Werkzeuge bereit, die Entwicklern ermöglichen, präzise Gelenkoperationen auszuführen oder Roboterverhalten mithilfe einer "Teach-by-Demonstration"-Methode zu programmieren.
Externe Anschlüsse und Stromversorgung der Effektoren
- 8 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge, analoge I/O: Ein solcher Schnittstellensatz ermöglicht den einfachen Anschluss zusätzlicher Sensoren, Manipulatoren und unterstützender Geräte.
- 24V DC im Arm: Dank der integrierten Stromversorgung am Ende des Arms können spezielle Endeffektoren installiert und mit Energie versorgt werden, um das Spektrum nützlicher Aufgaben zu erweitern, etwa durch einen Spezialgreifer oder Saugnapf.
Einsatzmöglichkeit in unterschiedlichen Branchen
- Leichte Industrieanwendungen: Der Roboter kann Mitarbeiter bei kleineren Montage- oder Handhabungsaufgaben unterstützen, die Arbeitsbelastung reduzieren und die Präzision erhöhen.
- Marketing und Kundenservice: Mit seinem humanoiden Design kann Torobo an Messeständen und Veranstaltungen Aufmerksamkeit erzeugen und im Empfangsmodus Aufgaben der grundlegenden Kommunikation übernehmen.
Unterstützung in Bildung und Forschung
- Zweiarmige Konstruktion: 7 Achsen in jedem Arm unterstützen Forschungen zur beidhändigen Manipulation, beispielsweise zur Entwicklung von Methoden zum Zusammenfügen von Objekten oder zum gemeinsamen Transport leichter Lasten.
- Offene Entwicklungsumgebung: Bildungseinrichtungen erhalten Zugang zu einem SDK und Dokumentation, die Studierenden das Erlernen moderner Steuerungsmethoden und AI-Integration ermöglichen und ihre Robotikkompetenzen erweitern.
Die oben beschriebenen Möglichkeiten ermöglichen den kreativen Einsatz von Torobo in zahlreichen Szenarien, von der Unterstützung leichter Lager- und Präsentationsaufgaben über wissenschaftliche und Entwicklungsprojekte bis hin zum Einsatz als Bildungswerkzeug in Einrichtungen für Robotik und künstliche Intelligenz. Dank offener Architektur und Unterstützung gängiger Standards bietet die Plattform erheblichen Spielraum für Experimente und Anpassungen an konkrete Implementierungsziele.
Torobo Humanoider Roboter
Vorteile für Kunden
Der humanoide Roboter Torobo von Tokyo Robotics zeichnet sich durch flexible Konfiguration und Interaktionsmöglichkeiten aus und kann in vielen Bereichen einen deutlichen Mehrwert bieten, von Dienstleistungen und Marketing über Bildungs- und Forschungsprojekte bis hin zu leichten industriellen Aufgaben. Dank einer besonderen Kombination aus Antrieben und Sensoren kann Torobo unterschiedliche Herausforderungen bewältigen, die sowohl Mobilität als auch präzise Manipulation erfordern.
Höhere Effizienz und Entlastung des Personals
- Der Roboter kann Aufgaben zum Transport kleiner Gegenstände mit einer Traglast von 7 kg pro Arm in Büro- oder Lagerumgebungen übernehmen und Mitarbeiter von monotonen Tätigkeiten entlasten.
- Das omnidirektionale Fahrwerk ermöglicht dem Roboter, sich effizient durch Innenräume mit Hindernissen zu bewegen und Logistikaufgaben flexibel zu unterstützen.
Stärkung des Images und des Kundenservice
- Ein Humanoide mit optionaler Kopfkonfiguration einschließlich Kameras, Mikrofonen und Lautsprecher zieht auf Veranstaltungen, Messen und an Informationspunkten Aufmerksamkeit auf sich, wo er Besucher mit Werbematerialien oder Wegbeschreibungen versorgen kann.
- Die Integration mit AI-Diensten in der Cloud, beispielsweise Spracherkennung oder das Testen von AI-Algorithmen, verbessert die Qualität der Interaktion und ermöglicht eine Differenzierung des Angebots in der Branche.
Innovationsentwicklung und Forschungsprojekte
- Seine robuste Architektur (7 Achsen in jedem Arm, fortschrittliche Sensoren) und Softwareunterstützung (ROS, Isaac Sim, MuJoCo) machen Torobo zu einem attraktiven Werkzeug zur Erforschung neuer Steuerungs- und Machine-Learning-Methoden.
- Lernen durch Demonstration und Echtzeit-Kollisionserkennung ermöglichen Forschenden und Studierenden, innovative KI-Algorithmen und Steuerungsmodelle für humanoide Roboter praktisch zu testen.
Flexibilität in industriellen und serviceorientierten Anwendungen
- Dank fortschrittlicher Sicherheitsfunktionen wie Kollisionserkennung und Kraftregelung kann der Roboter in kleinen Produktionsbereichen arbeiten, in denen eine Zusammenarbeit mit Personal erforderlich ist.
- Die Anbindung an Ressourcenmanagementsysteme wie WMS und ERP erweitert die Möglichkeiten zur Automatisierung des Transports leichter Komponenten oder Büroartikel.
FAQ - Häufig gestellte Fragen
Humanoider Roboter Torobo
Nachfolgend beantworten wir wichtige Fragen, die bei der Planung der Implementierung oder Weiterentwicklung eines Projekts mit Torobo auftreten:
Der Hersteller bietet den Roboter im Rahmen kundenspezifischer Projekte an. Die endgültige Verfügbarkeit und Lieferzeit hängen von der gewählten Konfiguration, etwa Sensorpaket und Software, sowie von den Anforderungen der Implementierung ab.
Die Kosten hängen von der Hardwarekonfiguration und dem Umfang der Integration mit IT-Systemen ab. Nach Definition der Anforderungen erstellt das Implementierungsunternehmen, beispielsweise NexaRob, ein schlüsselfertiges Angebot.
Die offizielle Spezifikation gibt 7 kg pro Arm selbst in einer ungünstigen Position an. Dieser Wert eignet sich für Aufgaben mit mittlerem Manipulationsschwierigkeitsgrad.
Der primäre Einsatzbereich sind Innenräume wie Büros, Hallen und Labore. Das omnidirektionale Fahrwerk funktioniert am besten auf flachen, glatten Oberflächen.
Die Basisversion der Roboter von Tokyo Robotics konzentriert sich auf Steuerung und visuelle Wahrnehmung. Spracherkennung erfordert zusätzliche AI-Dienste, etwa cloudbasierte Lösungen, bei deren Integration der Hersteller unterstützen kann.
Der Hersteller gibt eine Akkulaufzeit von etwa 3 Stunden an. Ein kontinuierlicher Betrieb während des Ladens ist jedoch möglich. Die tatsächliche Laufzeit hängt von der Intensität der Manipulations- und Fortbewegungsaufgaben ab.
Ja, der Roboter wurde für Experimente mit ML und DRL entwickelt. Ein optionaler Computer mit einer RTX 4070 Grafikkarte bietet zusätzliche Rechenleistung für Bildverarbeitung und AI-Algorithmen.
Dank seiner offenen Plattform und zahlreicher externer Anschlüsse, darunter Ethernet sowie digitale und analoge I/O, kann Torobo mit ERP- und WMS-Software zusammenarbeiten und automatisch Aufgaben zum Transport kleiner Gegenstände empfangen und ausführen.
Ja, ROS-Unterstützung, die Möglichkeit zur Nutzung von Simulatoren wie MuJoCo und Isaac Sim sowie eine offene Architektur machen ihn zu einer ausgezeichneten Plattform für Universitätslabore und ermöglichen Forschung sowie die Entwicklung neuer Methoden der Bewegungssteuerung.
Weitere Fragen?
Wenn Sie mehr über humanoide Roboter erfahren möchten, laden wir Sie ein, unseren vollständigen FAQ-Bereich zu besuchen. Dort finden Sie zusätzliche Fragen, ausführliche Anleitungen und nützliche Hinweise.
- Unsere Kompetenz in humanoider Robotik Durch die Zusammenarbeit mit einer Vielzahl von Technologieanbietern bietet NexaRob Lösungen, die auf die Besonderheiten einer bestimmten Umgebung zugeschnitten sind. Unser Team analysiert die Anforderungen des Kunden und empfiehlt optimale Ansätze für den Einsatz humanoider Roboter, sei es in einem Forschungslabor, in Produktionsprozessen oder als interaktive Plattform im Bildungsbereich.
- Individueller Ansatz bei Implementierungen Wir geben keine fertigen Schemata vor. Jedes Projekt beginnt mit einer detaillierten Analyse der Umgebung und der Aufgaben, die der Roboter ausführen soll. Wir erstellen einen detaillierten Implementierungsplan, der die Integration von Torobo mit IT-Systemen, die Auswahl der Manipulatoren und AI-Funktionen umfasst, um maximale betriebliche Effizienz innerhalb der Organisation sicherzustellen.
- Technische Unterstützung und Service Wir bieten umfassende Unterstützung bei der Implementierung von Robotern, einschließlich Installation, Bedienerschulung und laufendem technischem Service. Darüber hinaus ermöglichen wir die Erweiterung der Roboterfunktionen um zusätzliche Module, darunter fortschrittliche AI-Algorithmen oder neue Sensoren, sodass sich der Humanoide mit der technologischen Entwicklung weiterentwickeln kann.
- Innovations- und Entwicklungspotenzial NexaRob beteiligt sich aktiv an F&E-Projekten im Bereich humanoider Robotik. Dadurch können wir helfen, Torobo an neue Herausforderungen anzupassen, von der Prozessautomatisierung bis zu experimentellen Forschungen zur künstlichen Intelligenz. Unser Ziel ist nicht nur die Implementierung des Roboters, sondern auch seine langfristige Weiterentwicklung und Anpassung an dynamisch veränderte Marktanforderungen.
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