Helfende Hände für Roboter
Projekt
Mobile Roboter sind heute meist nicht in der Lage, Türen zu öffnen und Aufzüge zu bedienen. Deshalb können sie in vielen Gebäuden nicht eingesetzt werden. Im Projekt FRAME haben Forschende deshalb Lösungen gesucht, um die Einsatzmöglichkeiten der Roboter zu erweitern. Ihr Roboter kann Fahrstühle oder geschlossene Türen erkennen und Menschen in der Nähe höflich um Hilfe bitten, damit sie den Fahrstuhl rufen oder die Tür öffnen. Bei einem vierwöchigen Probeeinsatz im Partnerunternehmen UST zeigte der neu entwickelte Assistenzroboter Erfolge: Bei Botengängen im Unternehmen war die Hilfsbereitschaft der Mitarbeitenden groß und die Mensch-Roboter-Interaktion verlief problemlos und natürlich.
Motivation
Aufgrund des begrenzten Funktionsumfangs von Assistenzrobotern sind diese in nicht automatisierten Gebäuden auf die Hilfe von Menschen angewiesen. Um eine Person zur Hilfeleistung zu animieren und die Einsatzbereitschaft des Roboters zu gewährleisten, ergeben sich neuartige Fragestellungen hinsichtlich einer nutzergerechten und zielführenden Gestaltung der Interaktion zwischen Mensch und Roboter – aus technischer, sozial- und arbeitswissenschaftlicher Perspektive. Bei einer erfolgreichen Umsetzung könnten mobile Roboter in vielen Gebäuden eingesetzt werden – auch dort, wo dies bislang nicht möglich ist.
Technische Innovation
In FRAME wurden zwei innovative Grundfertigkeiten für mobile Roboter entwickelt – die assistierte Fahrstuhlnutzung und die Türdurchfahrt. Beide basieren auf neuen Verfahren zur autonomen Situationsanalyse. Das bedeutet, der Roboter muss vor Türen und Fahrstühlen zunächst erkennen, dass er Unterstützung braucht. Im nächsten Schritt sucht er eine potenzielle Hilfsperson und nimmt Kontakt auf – beispielsweise durch situative Lichteffekte oder eine Sprach- und Bildschirmausgabe. Dabei muss er auch die Hilfsbereitschaft seines Gegenübers einschätzen. Wichtig ist eine personensichere, situationsgerechte sowie höfliche Navigation und Interaktion. Zur Erprobung wurden diese Fähigkeiten auf mobilen Robotern implementiert und in verschiedenen Einsatzumgebungen aus technischer, sozial- und arbeitswissenschaftlicher Sicht evaluiert. Die Hilfsbereitschaft der Menschen erwies sich als stark kontextabhängig, worauf Roboterverhalten und Dialog flexibel reagieren müssen.
Ausblick
Eine integrierte Spracherkennung wird Robotern die Suche nach Helfern erleichtern. Außerdem sind die Verfahren zur Bewertung des Unterstützungsbedarfs und Schätzung der Hilfsbereitschaft noch zu verbessern. Wichtige Anwendungsfälle werden Lotsenaufgaben für Besucher und Transportaufgaben in Unternehmen, Kliniken oder Pflegeeinrichtungen sein. Die entwickelten Roboter sollen durch eine Ausgründung kommerzialisiert werden.
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