Roboter für Assistenzfunktionen: Interaktionsstrategien

Die Bekanntmachung adressierte das gesamte Spektrum von Mensch-Roboter-Interaktionen (MRI), also geeignete Interaktionslösungen für jede Alltagssituation. Die entwickelten Lösungen nahmen das individuelle Interaktionsverhalten und das Umfeld wie auch die technologischen Möglichkeiten in den Blick und ließen sich an gesellschaftlichen Anforderungen an eine „interaktive Robotik“ messen . Sie gewährleisteten auch die einfache Nutzung von Technik, das Vertrauen in Technik, die Zuverlässigkeit und damit auch die Sicherheit im Sinne der in der Hightech-Strategie der Bundesregierung formulierten Zukunftsaufgabe einer „digitalen Wirtschaft und Gesellschaft“.

Diese Maßnahme bildete den zweiten Förderschwerpunkt der Bekanntmachungsreihe „Roboter für Assistenzfunktionen“ (bisher: Autonome Roboter für Assistenzfunktionen), in der eine zielorientierte Gestaltung von Interaktionsstrategien der Mensch-Roboter-Interaktion interaktive Grundfertigkeiten aufgegriffen, weiterentwickelt und intelligent kombiniert werden sollte.

Die Vorhaben verbesserten die Interaktion zwischen Mensch und Roboter oder robotischem System und adressierten die Entwicklung von Robotersystemen und deren Teilsystemen mit spezifischem Interaktionsbezug. Gefördert wurden innovative Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die im Hinblick auf eine zielorientierte Gestaltung von Interaktionsstrategien der MRI interaktive Grundfertigkeiten aufgriffen, weiterentwickelten und intelligent kombinierten. Die Verbundprojekte mit industrieller Beteiligung wiesen in einem oder mehreren der folgenden Aspekte deutliche Fortschritte gegenüber dem aktuellen Stand der Forschung und Technik auf:

• Erwerb und Anpassung neuer Fertigkeiten und Kenntnisse (Absichten und Handlungsanweisungen): Für die Interaktion in komplexen Handlungsszenarien wurden verschiedene Interaktionsformen (z.B. Sprache, Gestik, Demonstration) entwickelt, die ein kooperatives Lernen ermöglichten.
• Adaption an sich verändernde Situationen: Bei der Interaktion zwischen Menschen und Robotern spielen das physische Umfeld sowie das Sozialgefüge und damit verknüpfte personenbezogene Faktoren eine entscheidende Rolle. Der Roboter ist dazu fähig, kontext- und personenbezogen zu interagieren.
• Robuste Interaktion in Gruppen von Nutzenden und Robotern: Aktuell fokussieren Interaktionsszenarien überwiegend MRI in 1-zu-1-Szenarien. Die entwickelten Roboter sind in der Lage, sicher und angemessen in realweltlichen Umgebungen mit zwei oder mehr Personen (z. B. in Mehrpersonenhaushalten oder öffentlichen Räumen) zu interagieren.
• Erwartungshaltungen des Menschen und Intentionserkennung: Für die MRI ist die wechselseitige Antizipation von Handlungen der Interaktionspartner (Intentionserkennung) wesentlich. Daher entwickelten die geförderten Projekte innovative Ansätze, die den Aufbau adäquater Ideen und Vorstellungen von Roboterfunktionalitäten und  -handlungen unterstützen (mentale Modelle), beispielsweise durch eine klare und deutliche Repräsentation von Intentionen und gezogenen Schlussfolgerungen des Roboters (Transparenz).
• Erhöhung der Akzeptanz: Die Akzeptanz der Interaktion des Menschen mit dem Roboter hängt u. a. davon ab, wie sicher und einfach, aber auch wie angenehm diese gestaltet ist. Daher entwickelten die Projekte unter Berücksichtigung der Anwendungsfelder Gütekriterien, die die Akzeptanz robotischer Systeme beeinflussen. Sie klärten auch die Frage, wie Schutzmechanismen im Verhalten des Roboters im Hinblick auf die Personensicherheit verankert werden können.

Alle Projekte gestalteten geeignete Mensch-Roboter-Schnittstellen, die eine direkte, bedarfsgerechte Interaktion und Kooperation zwischen Menschen und Robotern ermöglichen. Ein Begleitprojekt unterstützte die Übertragbarkeit zu verschiedenen Anwendern und Synergien über unterschiedliche Anwendungsszenarien hinweg. Es verfügt über technologische und nicht-technologische Expertise und wurde operativ durch Beratung, Moderation und Evaluation tätig. Das Begleitprojekt umfasste relevante Disziplinen wie z. B. Informatik, Mensch-Technik-Interaktionsforschung, Recht- und Wirtschaftswissenschaften, Psychologie, Soziologie, Ethik sowie Designforschung, die projektbegleitende Aspekte unterstützen, die für die erfolgreiche Umsetzung der entwickelten Interaktionsstrategien wesentlich sind.

Die Vorhaben erfüllten folgende Kriterien:

• Die Lösungen demonstrierten Integrierbarkeit und Alltagstauglichkeit durch eine geeignete Kombination von Hardware und Software. Dies drückte sich in einer entsprechend interdisziplinären Zusammensetzung der Konsortien aus.
• Nicht-technische Forschungsfragen ethischer, rechtlicher und sozialer Art (ELSA), die sich aus der avisierten Anwendung bzw. Technologie ergeben, wurden gemäß des Ansatzes einer integrierten Forschung gebührend im Projekt adressiert. Insbesondere wurden hier gesellschaftliche Fragen der Akzeptanz oder rechtliche Fragen in Verbindung mit den zu entwickelnden Lösungen fundiert untersucht.