Simone Pantanetti ist Doktorand an der Università Politecnica delle Marche (UNIVPM) in Ancona, Italien. Vor Beginn seiner Doktorarbeit arbeitete er als Konstrukteur in der Industrie – eine Erfahrung, die seinen praxisorientierten Ansatz bei der Lösung technischer Probleme geprägt hat. Derzeit fokussiert sich seine Forschung auf die Schnittstelle von Bewegungsplanung und kollaborativer Robotik. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Entwicklung von Algorithmen zur Hindernisvermeidung für mobile Manipulatoren.
Aktuell ist Simone Pantanetti als Gastwissenschaftler am Institut für Montagetechnik und Industrierobotik (match) der Leibniz Universität Hannover (LUH) tätig. Der dortige sechsmonatige Forschungsaufenthalt bietet ihm die Möglichkeit, seine Arbeit aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten und weiterzuentwickeln.
Zwei Arme, ein Objekt und haptisches Feedback
Kurz nach seiner Ankunft am match Ende 2025 wurde Simone Pantanetti von Tobias Recker eingeladen, an einem laufenden Projekt über bilaterale Teleoperation mitzuwirken. Das innovative System zeichnet sich durch seine elegante und gleichzeitig komplexe Struktur aus: Zwei Master-Roboter, die von einem menschlichen Bediener mittels Admittanzregelung gesteuert werden, übertragen die Bewegungen des Bedieners auf zwei Slave-Roboter, die gemeinsam ein Objekt manipulieren.
Besonders bemerkenswert ist das haptische Feedback des Systems. Die auf der Slave-Seite gemessenen Kräfte werden an die Master-Roboter zurückübertragen, sodass der Bediener taktile Rückmeldungen erhält, wenn der Slave-Roboter auf etwas trifft. „Das haptische Feedback verleiht der Teleoperation eine natürliche Wirkung“, erläutert Simone Pantanetti. „Ohne Kraftfeedback agiert man gewissermaßen blind. Mit Feedback jedoch ist es möglich, Widerstände zu spüren und in Echtzeit darauf zu reagieren.“
Nach mehreren Wochen intensiver Entwicklungsarbeit kann das System nun simultane Translations- und Rotationsbewegungen ausführen, bei denen beide Roboterarme kooperativ agieren. Das nächste Ziel besteht darin, die während der Fernsteuerung gesammelten Daten zu nutzen, um ein neuronales Netzwerk zu trainieren. Dieses soll es dem Roboter letztlich ermöglichen, die Aufgaben autonom zu bewältigen.
Hindernisvermeidung in der Praxis
Neben der Arbeit am Projekt zur Teleoperation widmet Simone Pantanetti einen Teil seiner Zeit am match der Weiterentwicklung seiner Doktorarbeit zum Thema Hindernisvermeidung bei kollaborativen mobilen Manipulatoren. Die zentrale Herausforderung seines Forschungsthemas besteht darin, den Endeffektor eines Roboters präzise und mit konstanter Geschwindigkeit auf einer vorgegebenen Bahn zu halten, während der übrige Roboterarm flexibel auf Hindernisse reagieren kann. Die Entkopplung dieser beiden Ziele ist nicht nur technisch anspruchsvoll, sondern besitzt auch eine hohe praktische Relevanz.
Um seine Arbeit in einem konkreten Anwendungsszenario zu verankern, plant Pantanetti, seine Algorithmen in eine Simulation des am Institut entwickelten 3D-Druckverfahrens für Wände zu integrieren. Diese Aufgabe stellt strenge Anforderungen an die Bewegungssteuerung des Roboters und bietet somit ein aussagekräftiges Anwendungsfeld zur Evaluierung des entwickelten Algorithmus.
Wissenschaft als wechselseitiger Austausch
Für Simone Pantanetti ist der Aufenthalt am match mehr als nur eine produktive Forschungsphase. Sein Werdegang – zunächst als Konstrukteur in der Industrie, dann als Forscher – hat ihn stets zur praktischen Seite des Ingenieurwesens hingezogen. „Ich muss sehen, wie Dinge funktionieren“, sagt er zu. „Ein System zu bauen, es zu starten und zu beobachten, ob es das tut, was es tun soll – das ist es, was mich antreibt.“ Diese Grundeinstellung harmonierte perfekt mit den praxisorientierten Projekten, an denen er am match beteiligt war.
Das Team des Instituts empfindet den Austausch mit Pantanetti ebenfalls als äußerst bereichernd und freut sich darauf, die Ergebnisse beider Forschungsprojekte in den kommenden Monaten weiter voranzutreiben und zu entwickeln.
