DET TEKNISKE FAKULTET

Transkript

1 Maskiner Mennesker Robotteknologi Bliv Civilingeniør i Robotteknologi på Syddansk Universitet Vil du vide mere? DET TEKNISKE FAKULTET 2008 Læs mere om uddannelsen i Robotteknologi på eller kontakt uddannelseskoordinator Morten Hansen, moh@mmmi.sdu.dk Robotter DET TEKNISKE FAKULTET Syddansk Universitet Campusvej Odense M Software Kunstig intelligens Elektronik

2 Civilingeniør i Robotteknologi ved Syddansk Universitet Software Mulit-agentsystemer Kognition Uddannelsen i Robotteknologi på Det Tekniske Fakultet ved Syddansk Universitet bygger på en bred vifte af faglige kompetencer og giver jobmuligheder inden for Sensorteknologi Computervision mange områder. Også områder, der ikke direkte har med robotter at gøre. Kontrolteori Beregningsmæssig klassisk mekanik Rekonfigurebar elektronik Bevægelsesplanlægningi Effektelektronik Robotteknologi Batteriteknologi Materialeteknologi Mekanisk og topologisk optimering Udover robotbranchen arbejder kandidater i robotteknologi inden for: Industriel produktion Softwareudvikling Mobiltelefoni Brændselsceller Elektronik Computerspil Uddannelsesforløb for Civilingeniør i Robotteknologi Anvendelser af robotteknologi På verdensplan investeres der i disse år rigtig mange midler i at udvikle robotter, som enten selvstændigt eller i samspil med mennesker udfører mere eller mindre komplekse opgaver. Via sensorer er robotterne blevet bedre til at forstå og reagere på skiftende omgivelser og selvstændigt udføre forskellige opgaver. Det betyder, at robotter, sensorer og intelligente systemer i stigende grad anvendes inden for en bred vifte af områder, såsom medicinsk måleudstyr, industriel produktion, gartnerierhverv, husholdningsmaskiner, legetøj, osv. Ved Det Tekniske Fakultet på Syddansk Universitet har vi i dag forskningsprojekter inden for robotter til udtagning af blodprøver i sundhedsvæsenet, markrobotter til pleje og overvågning af planter, frugtplukkerobotter i gartnerier, murerrobotter i byggeriet, robotlegepladser, overvågningsrobotter i farlige miljøer, genoptræningsrobotter til trafikskadede og opererede patienter, håndteringsrobotter for produkter i mikro- og nanoskala og industrirobotter med universelle gribere til ekstremt fleksibel håndtering af emner. Bacheloruddannelsen, 3 år Bacheloruddannelsen skaber et godt robotteknologisk fundament inden for emnerne: matematik, fysik, softwareudvikling, analog elektronik, digital elektronik, programmering af mikroprocessorer, datakommunikation, signalbehandling samt motorregulering. 1. semester Modellering, simulering, analogier og eksperimenter på robotkomponenter 2. semester Computerbaseret måling og styring af et robotsystem 3. semester Softwareudvikling og signalbehandling 4. semester Statistik i programafvikling 5. semester Experts in teams 6. semester Bachelorprojekt Kandidatuddannelsen, 2 år Efter bacheloruddannelsen har du mulighed for at tage en to-årig overbygning, hvor du specialiserer dig inden for det robotteknologiske domæne. 7. semester Robotteknologi semester Specialisering indenfor software, robotter, kunstig intelligens og elektronik 10. semester Specialeprojekt

3 Robotlaboratoriet på Syddansk Universitet Hvad er en robot? Danmarks største robotlaboratorium ligger på Det Tekniske Fakultet, Syddansk Der findes ikke en entydig definition på, hvad en robot er, men generelt kan man sige, Universitet. Her arbejder studerende, forskere og virksomheder sammen side om at en robot er en maskine, der kan gøre et menneskes arbejde. side på tværs af niveauer. Robotlaboratoriet giver en fælles spillebane, hvor viden og ideer inden for robotteknologi udveksles og afprøves. R2D2 fra Starwars-filmene er en af de mest kendte robotfigurer. Den skildrer på glimrende vis det, vi forbinder med Laboratoriet danner ramme om en lang række robotteknologiske udviklingsprojekter robotteknologi. R2D2 kan nemlig to vigtige ting: interagere og rummer demonstrationsopstillinger fra diverse projekter. Det Tekniske Fakultet med omgivelserne og tænke selv. Men robotteknologi er driver robotlaboratoriet i samarbejde med robotklyngen RoboCluster og Teknologisk meget mere end det. Institut. De fleste mennesker forbinder robotteknologi med industrirobotter, som anvendes til fremstilling af biler, elektronik, pakning af fødevarer og en hel række andre ting. Uddannelsen i Robotteknologi sætter naturligvis fokus på dette. Men robotteknologi handler også om udvikling af software. Hver gang du spiller computerspil eller surfer på internettet beskæftiger du dig med robotteknologi. I spil forekommer både kunstig intelligens og simulering af menneskeagtige væsener, mens vi bruger søgerobotter til at finde oplysninger på internettet. Softwaren anvendes også til udvikling af servicerobotter, som kan hjælpe os i vores hverdag - f.eks. robotter til husholdning, leg eller pasning i sundhedsvæsenet. Så robotteknologi er ufatteligt mange ting. Uanset hvilket emne du interesserer dig for, har du mulighed for at udforske det, hvis du vælger at læse Robotteknologi. Det robotteknologiske felt Robotteknologi bygger på en bred vifte af tekniske forskningsområder, f.eks. elektronik, mekanik, og kontrolteori, som igen bygger på en række naturvidenskabelige grundforskningsområder. Et gennembrud i naturvidenskaben leder derfor ofte til et gennembrud i de tekniske forskningsområder, som igen med høj sandsynlighed bidrager til robotteknologien. Det gør robotteknologi til et forskningsområde, der handler om, hvordan man integrerer og udnytter de grundlæggende forskningsområder bedst for at skabe bedre og mere intelligente robotter.

4 Robotter til leg og læring Robotteknologi til leg og læring er et relativt nyt, stort vækstområde, der dækker over aktiviteter, som har en legende og underholdende karakter for både børn og voksne. Robotteknologi og kunstig intelligens udnyttes til at producere underholdning, så samspillet mellem intelligent hard- og software skaber leg og oplevelser for brugeren. Robotterne kombinerer det legende med det lærende, idet robotten på intelligent vis kan give et kvalificeret og formålsbestemt modspil. De legende og lærende robotter kan anvendes mange steder, f.eks. til interaktive legepladser, i (rolle-)spil, til indlæring med indlæringsmønster eller til genoptræning inden for sundhedsvæsenet. Eksempler på projekter inden for leg og læring ved Syddansk Universitet: Robotlegepladser Legetøjsrobotter CASE: Playware Robotteknologi, moderne kunstig intelligens og børns leg har resulteret i det storstilede forsknings- og udviklingsprojekt, Playware, der skal placere Danmark som en af verdens førende udviklere af intelligente teknologiske legeredskaber Foto: Shadow Robot Company Ved hjælp af intelligent teknologi udvikles produkter til legetøj og legemiljøer, der stimulerer børn og unge til leg, læring og fysiske, sociale aktiviteter. I Playware kombineres forskning i børns leg, robotteknologi og moderne kunstig intelligens i forsøget på at flytte computerens spilunivers ud på legepladserne. Projektets prototype består af gummibelagte fliser, der indeholder en lille computer med en indbygget sensor, som registrerer tryk, bevægelse og vægt - samt en lysdiode, der kan lyse i forskellige farver. Placerer man fliserne i forlængelse af hinanden, kommunikerer de indbyrdes og opfanger, hvordan et barn bevæger sig på fliserne. Teknologien gør det muligt at aflæse og efterligne bevægelsesmønstre og dermed stimulere og udfordre børn til leg.

5 Robotter til industriel produktion Danmark er kendetegnet ved at have en industri, der er indstillet på fremstilling af produkter med store variationer og i små styktal. Samtidig er lønomkostninger høje. Dette giver store udfordringer omkring automatisering af fremstillingsprocesserne. Dansk industri har dog taget udfordringen op i tide og er i dag langt fremme i automatiseringen også på de vanskelige opgaver omkring variationer og små styktal. Globaliseringen og øgede krav til individualisering af produkter presser fremtidens globale produktion i retningn af den situation, vi allerede har i Danmark i dag. Dette giver Danmark nogle værdifulde kompetencer i relation til vores fremtidige globale konkurrenceevne på produktionsområdet. Specielt i forhold til produktion af fremtidens produkter, hvor krav til kvalitet, præcision og størrelse sætter afgørende krav til automatiseringsgraden. Eksempler på projekter inden for industriel produktion på Syddansk Universitet: Murerrobotter i byggeriet Industrirobotter til ekstremt fleksibel håndtering af emner Overvågningsrobotter i farlige miljøer CASE: Handyman En højteknologisk platform for griberobotter til avanceret emnehåndtering i fremtidens industrielle produktion Handyman-projektet skal udbygge Danmarks internationale konkurrenceevne inden for griberobotter til avanceret emnehåndtering. I en række konkrete delprojekter i industrien udvikles ekstremt fleksible griberobotter, der muliggør en automatisk, rentabel og konkurrencedygtig fremstilling af emner i små serier med tilhørende komplekse håndteringsprocesser. Udviklingen foregår i tæt samarbejde med erhvervslivet. Samlet er det med til bringe Danmark i front som en stærk international samarbejdspartner og et attraktivt geografisk område for etablering af udviklingsafdelinger og virksomheder.

6 Robotter til biologisk produktion Robotter til pleje og sundhed Udviklingen og anvendelsen af IKT (informations- og kommunikationsteknologi), Robotter til pleje og sundhed har netop nu stor bevågenhed og dækker over en bred sensorer og robotter i landbruget og fødevareindustrien er en forudsætning for vifte af områder, som alle har betydning for vores sundhed og velvære. Det kan være fødevareproduktionens forsatte konkurrenceevne. Både som følge af en kraftig robotter til operationer, genoptræning, menneskelig pleje og omsorg, osv. Danmark strukturudvikling og som følge af en stigende international konkurrence. Eksempelvis har gode forudsætninger for at blive førende i brug og udvikling af robotter i sund- understøtter anvendelsen af IKT sporbarhed i planter og dyrs behandlinger og hedssektoren, fordi vi har et relativt centralt styret sygehusvæsen og en unik livsforløb, mens robotter kan overtage belastende eller tidskrævende arbejde. organisering, der gør det nemt at tage nye løsninger i brug og bygge en ny industri Robotterne kan foretage stedspecifik pleje af planter og erstatte brugen af herbicider op. Potentialet er stort som følge af den ændrede befolkningssammensætning og eller foretage intelligent klimaregulering for øget dyrevelfærd under transport og i ønsket om bedre service til brogerne. Med robotter kan vi give såvel plejepersonalet stalde. Det samlede mål er et ægte højteknologisk landbrug med produkter med højt som syge, ældre og handicappede en bedre hverdag og hjælpe med opgaver som videnindhold. tunge løft, rengøring, oprydning, overvågning, osv. Eksempler på projekter inden for biologisk produktion på Syddansk Universitet: Eksempler på projekter inden for pleje og sundhed på Syddansk Universitet: Fremtidens markarbejde - autonome landbrugsrobotter Robotter til udtagning af blodprøver inden for sundhedsvæsenet Udvikling af en frugthøstemaskine til æble- og pæreplantager Håndteringsrobotter for produkter i mikro- og nanoskala Robotteknologisk masseproduktion af eliteplanter Genoptræningsrobotter til trafikskadede og opererede patienter CASE: AgroBots CASE: RoBlood Fremtidens markarbejder - samarbejdende mennesker og Automatiseret blodprøvetagning - udvikling af en robot, der kan tage blodprøver med fuldstændig sikkerhed til gavn for såvel patienter som sygehuspersonale robotter i fremtidens planteproduktion Projektet AgroBots beskæftiger sig med udvikling af robotter, der kan etablere, pleje, overvåge og/eller høste markafgrøder, både i konventionel planteavl og i økologisk jordbrug samt i afgrøder til medicinske formål. Målet er at introducere en ny generation af værktøjer til fremtidens højteknologiske landbrug og gartnerier. Konkret udvikles en robot, der kan køre i en markafgrøde og foretage stedspecifik bekæmpelse af ukrudt. I relation til konventionel planteavl sker det ved påføring af et plantebeskyttelsesmiddel, mens det i relation til økologisk dyrkning sker ved en økologisk holdbar teknik. Projektdeltagerne analyserer samtidig planteproduktionsforhold for at finde frem til, hvilken retning den efterfølgende udvikling af markrobotter bør tage. Projektet RoBlood udspringer i ønsket om at automatisere blodprøvetagning og aflaste laborantpersonalet på landets hospitaler. Med en robot kan vi fjerne ventetiden, give hurtigere svarresultater, lette arbejdsbyrden, hindre ar og arvæv, frigive ressourcer til andre opgaver og nedbringe flaskehalsproblemer for at nævne nogle få positive effekter. Den nye teknologi kan også få overlevelsesraten inden for visse sygdomme, f.eks. hos nyrepatienter, til at stige markant. I dag kan man nemlig ikke tage alle de blodprøver, man ønsker, fordi generne for patienterne er for store. Målet er en robot, der let, sikkert og smertefrit kan tage blodprøver. Udviklingen foregår i et tværfagligt samarbejde mellem robotudviklere, læger, laboranter og designere, og projektet møder stor international interesse.