WSR-Robot

Kontext

Der WSR-Robot ist eine autonome, mobile Roboterplattform, die am Institut für Mobile und Verteilte Systeme der FHNW entwickelt und betrieben wird. Ziel ist ein Roboter, der sich selbstständig in einer Umgebung bewegt, Menschen erkennt und natürlich mit ihnen kommunizieren kann, als Forschungs- und Demonstrationsplattform für Mensch-Roboter-Interaktion.

Meine Rolle

Ich war an der Inbetriebnahme der neuen Roboterplattform von Grund auf beteiligt, vom Hardware-Aufbau und der Verkabelung bis zur Software-Architektur. Schwerpunkt meiner Arbeit waren die autonome Navigation, die Gesichtserkennung und die Speech-to-Speech-Pipeline.

Ansatz & Architektur

Das System ist auf ROS2 aufgebaut: einzelne Fähigkeiten (Navigation, Perception, Dialog) laufen als entkoppelte Nodes, die über Topics und Services kommunizieren. Diese Aufteilung wurde bewusst gewählt, damit sich Komponenten unabhängig entwickeln, testen und austauschen lassen, wichtig in einem Forschungsumfeld, in dem sich Anforderungen laufend ändern.

• Navigation: autonome Pfadplanung und Hindernisvermeidung auf Basis der ROS2-Navigationsstacks.
• Perception: Gesichtserkennung zur Identifikation und Zuwendung gegenüber Personen.
• Interaktion: eine Speech-to-Speech-Pipeline, die gesprochene Sprache versteht und antwortet, sodass der Roboter dialogfähig wird.

Herausforderungen

Die grösste Herausforderung lag im Zusammenspiel der Teilsysteme in Echtzeit: Navigation, Bildverarbeitung und Sprachverarbeitung müssen parallel und ressourcenschonend auf der Roboter-Hardware laufen. Die saubere Entkopplung über ROS2 und ein durchdachtes Ressourcen-Management waren entscheidend, um das System stabil zu betreiben.

Ergebnis

Eine funktionsfähige, autonome Roboterplattform, die navigiert, Personen erkennt und gesprochen interagiert, im laufenden Forschungs- und Demonstrationsbetrieb am Institut.