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Roboter sollen lernen, Menschen als mögliche Unterstützer zu erkennen

In einem Forschungsprojekt wird die TU Ilmenau Robotern beibringen, Menschen „anzusprechen“, damit sie ihnen helfen, Türen zu öffnen oder Fahrstühle zu benutzen.

Menschen können Robotern zum Beispiel beim öffnen von Türen Hilfestellung leisten. Aber die Roboter müssen lernen, einen solchen Wunsch zu artikulieren: Foto: TU Ilmenau

Die Unterstützung eines Roboters durch die aktive Zuhilfenahme von Personen, die sich zufällig in seiner Nähe befinden, ist eine Innovation, die Assistenzrobotern in Zukunft vollkommen neue Möglichkeiten eröffnen wird. Das jetzt gestartete Verbundprojekt FRAME des Bundesministeriums für Bildung und Forschung wird bei Gesamtkosten von 1,77 Millionen Euro vom Bund mit 1,59 Millionen Euro für dreieinhalb Jahre gefördert.

Damit Roboter in Alltagssituationen erfolgreich agieren können

Moderne Assistenzroboter scheitern im Alltag daran, Türen zu öffnen, die ihnen den Weg versperren, oder Fahrstühle zu benutzen. Damit sie von Robotern bedient werden können, müssen Türen und Fahrstühle derzeit mit einer Fernsteuerung nachgerüstet werden, oder die Roboter werden mit Manipulatoren ausgerüstet, um selbst aktiv werden zu können. Beide Methoden sind aber kaum praxistauglich, weil die Nachrüstung  zeit- und kostenaufwändig ist. Im FRAME-Projekt „lernen“ autonome Lotsen-, Transport- und Inspektionsroboter, Menschen als mögliche Unterstützer zu erkennen, Kontakt zu ihnen aufzunehmen und sie zu motivieren, ihnen zu helfen, einen Fahrstuhl zu benutzen oder Zutritt zu verschlossenen Räumen zu verschaffen.

Damit Roboter in Alltagssituationen erfolgreich agieren können, erfordern diese beiden Handlungen von ihnen innovative Grundfertigkeiten: eigenständig zu erkennen, welche Aktionen erforderlich sind; Personen zuverlässig wahrzunehmen; zu ermitteln, ob diese potenziellen Helfer bereit sind, sie zu unterstützen; sich im Umfeld mehrerer Personen sicher zu bewegen; einen Dialog zu führen und den konkreten Unterstützungsbedarf zu äußern. Sind Roboter zu all dem in der Lage, eröffnet sich ihnen in Zukunft eine Vielzahl von Einsatzfeldern: in Kliniken und Pflegeheimen, in Behörden und öffentliche Gebäude bis hin zum Handel, dem Hotel- und Gaststättengewerbe und der industriellen Produktion.

FRAME-Projekt unter wissenschaftlichen Führung der TU Ilmenau

Angeführt wird das FRAME-Projekt von der TU Ilmenau unter wissenschaftlichen Führung von Professor Horst-Michael Groß, Leiter des Fachgebiets Neuroinformatik und Kognitive Robotik. Seit Mitte der Neunzigerjahre ist das Fachgebiet erfolgreich in der Robotikforschung tätig, insbesondere in der Erforschung und Entwicklung intelligenter Service- und Assistenzroboter, die über Lern-, Anpassungs- und autonome Navigationsfähigkeit verfügen und so mithilfe fortgeschrittener Mensch-Maschine-Schnittstellen eine intuitive Mensch-Roboter-Kommunikation in komplexen realen Situationen in öffentlicher und häuslicher Einsatzumgebung ermöglichen.

Am 17. Juli treffen sich die acht Partner des Projekts, das von der TU Ilmenau angeführt wird, zum ersten Mal, um die mehrjährige Forschungs- und Entwicklungsarbeit zu koordinieren. FRAME steht für  „Assistierte Fahrstuhlnutzung und Raumzutritt für Roboter durch Einbeziehung von Helfern“. Das Projekt war vom Bundesforschungsministerium in einem Wettbewerb im Rahmen des Förderschwerpunktes „Autonome Roboter für Assistenzfunktionen: Interaktive Grundfertigkeiten“ ausgewählt worden. 

Partner des FRAME-Projekts:

  • TU Ilmenau, Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik (Koordinator)
  • RWTH Aachen, Fachgebiet Computer Vision 
  • CIBEK technology + trading GmbH, Limburgerhof 
  • SIBIS Institut für Sozialforschung und Projektberatung GmbH, Berlin
  • Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund 
  • UST Umweltsensortechnik GmbH, Geschwenda
  • MetraLabs GmbH, Ilmenau
  • Rudolf Elle Waldkrankenhaus GmbH, Eisenberg