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Greif-Lern-System

Selbstlernende Roboterhand erkundet Unbekanntes

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Der Mensch hilft dem Roboter als Mentor

Vor einem großen Metallkäfig mit den beiden Roboterarmen und einem Tisch mit verschiedenen Testobjekten steht Dr. Robert Haschke, Mitarbeiter von Helge Ritter. Er hilft dem System in der Rolle eines menschlichen Lern-Mentors beim Erlernen neuer Gegenstände. So sagt er den Händen, welches Objekt auf dem Tisch sie als nächstes inspizieren sollen. Dazu zeigt Haschke auf einzelne Objekte oder gibt sprachliche Hinweise, wie etwa eine Richtung ("hinten links"), in der für den Roboter ein interessantes Objekt zu finden ist. Zwei Monitore zeigen, wie das System über Farbkameras und Tiefensensoren seine Umgebung wahrnimmt und auf die Kommandos des Menschen reagiert.

„Die Hände müssen mündliche Sprache, aber auch Gestik deuten können, um zu verstehen, mit welchem Objekt sie sich befassen sollen“, erklärt Sven Wachsmuth vom Citec-Zentrallabor. „Und sie müssen sich in die Position des Menschen versetzen können, auch um nachzufragen, ob sie richtig verstanden haben.“ Wachsmuth und sein Team sind nicht nur für die Sprachkompetenz des Systems zuständig. Sie haben ihm auch ein Gesicht gegeben: Von einem der Bildschirme aus verfolgt Flobi die Bewegung der Hände und reagiert auf die Anweisungen der Wissenschaftler. Flobi ist ein stilisierter Roboterkopf, der die Sprache und die Handlungen des Roboters durch Gesichtsausdrücke ergänzt. Als Teil des Famula-Systems ist derzeit die virtuelle Version des Roboters im Einsatz.

Die Welt mit den Händen begreifen

Mit Famula betreiben die Citec-Forscher Grundlagenforschung, die künftigen selbstlernenden Robotern in Haushalt und Industrie zugutekommen kann. „Wir wollen verstehen, wie wir lernen, unsere Umwelt dank unserer Hände buchstäblich zu begreifen. Der Roboter ermöglicht uns dabei, unsere Erkenntnisse in der Realität zu überprüfen und Lücken in unserem Verständnis schonungslos aufzudecken. Dadurch leisten wir einen Beitrag für den künftigen Einsatz komplexer, vielfingriger Roboterhände, die heute noch zu kostspielig und zu komplex für den Einsatz zum Beispiel in der Industrie sind“, sagt Ritter.

Der Projektname Famula steht für „Deep Familarization and Learning Grounded in Cooperative Manual Action and Language: from Analysis to Implementation” – zu Deutsch etwa: Intensives Vertrautmachen und Lernen bei kooperativen Handbewegungen und Sprache: von der Untersuchung zur Umsetzung“. Das Projekt läuft seit 2014 und ist zunächst bis Oktober 2017 befristet. Acht Forschungsgruppen des Exzellenzclusters Citec arbeiten an Famula mit. Es ist eins von vier Citec-Großprojekten. Die weiteren Projekte sind das Roboter-Service-Apartment, der Laufroboter Hector und die virtuelle Trainingsumgebung ICSpace. Citec wird als Teil der Exzellenzinitiative von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Auftrag von Bund und Ländern gefördert (EXC 277).

Dieser Beitrag erschien zunächst auf unserem Partnerportal ELEKTROTECHNIK.

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