Mit Robotern auf Du und Du

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Forschungsverbund untersucht, wie sozial Roboter sein können

Roboter und KI werden immer wichtiger – in der Industrie, bei
Dienstleistungen, in der Medizin und im privaten Umfeld. Die Bayerische
Forschungsstiftung und ein bayerisches Konsortium aus der Wirtschaft
investieren in den kommenden zwei Jahren gemeinsam fast vier Millionen
Euro in den Forschungsverbund FORSocialRobots, der die sozialen
Fähigkeiten von automatisierten Systemen und Robotern maßgeblich
vorantreiben soll. Prof. Dr. Jörg Franke, Leiter des Lehrstuhls für
Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik an der Friedrich-
Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) übernimmt die Rolle des
Sprechers für das dreijährige Forschungsprojekt.

Im Fokus der wissenschaftlichen Arbeiten stehen die sozialen Fähigkeiten
von Robotern, um eine effiziente und akzeptierte Interaktion mit Menschen
in verschiedenen Anwendungsbereichen zu ermöglichen. Prof. Franke
definiert das Forschungsziel: „Wir wollen die multimodalen Aspekte der
Sozialität grundlegend verstehen und lernen, wie Menschen Emotionen
ausdrücken und lesen können, wie sie Empathie empfinden und anderen Hilfe
anbieten und wie wir diese Fähigkeiten auf automatisierte Systeme
übertragen können.“ Nina Merz, die am Lehrstuhl FAPS das Konsortium
koordiniert, ergänzt: „Uns geht es weniger darum, Roboter zu entwickeln,
die Menschen äußerlich ähneln, sondern vielmehr Szenarien zu erforschen,
in denen die Maschinen mit Menschen interagieren“. Dr. Sebastian
Reitelshöfer, Projektleiter am FAPS, betont: „Um sozialen Roboter zum
Erfolg zu verhelfen, müssen sie sich uns anpassen und nicht umgekehrt.
Daran führt kein Weg vorbei. Wobei sich bei der Zusammenarbeit mit neuen
Werkzeugen natürlich auch immer menschliche Verhaltensmuster
weiterentwickeln.“

Von Logistik über Produktion und Service bis hin zu Pflege

Das Konsortium von FORSocialRobots strebt an, dass Menschen und Roboter in
flexiblen Teams effektiv in verschiedenen Lebensbereichen zusammenarbeiten
können. In sechs Anwendungsfeldern – Inspektion, Logistik, Produktion,
Service, Seniorenheim und Demenzzentrum – sowie in fünf wissenschaftlichen
Teilprojekten sollen die sozialen Fähigkeiten von Robotern verbessert
werden. Die Teilprojekte beschäftigen sich mit der Architektur sozialer
Fähigkeiten, der sozial situativen Kommunikation, der sozial adaptiven und
proaktiven Interaktion, der Simulation und Validierung sozial kognitiver
Roboter im digitalen Zwilling sowie der Mensch-Roboter-Interaktion im
Arbeitskontext.

Soziale Interaktion besonders schwierig

Besondere Herausforderungen birgt die autonome Interaktion mit Menschen.
Dabei ist es entscheidend, dass die Kommunikation so natürlich wie möglich
erfolgt und nicht angsteinflößend auf den Menschen wirkt, da die
technischen Helfer ansonsten nur schwer akzeptiert werden. Aber genau
diese Anforderung macht es umso schwieriger, da soziale Interaktionen
typischerweise hochkomplex und fein nuanciert sind. Hinzu kommt, dass
Roboter zuweilen technisch noch nicht so leistungsfähig sind und zudem
hohe Kosten entstehen, wenn sie für die unterschiedlichsten
Einsatzszenarien eigens angepasst werden müssen. Darum besteht auch ein
Ziel darin, zu prüfen, welche Erkenntnisse – egal, ob sie in einer
Fabrikhalle, in einem Restaurant oder in einem Pflegeheim gewonnen werden
– sich auf andere Einsatzzwecke und -orte übertragen lässt.

Wie lassen sich Roboter in sensiblen Umgebungen einsetzen?

In einem Szenario soll beispielsweise untersucht werden, wie ein Roboter,
der zum Teil fernüberwacht und zum Teil autonom agiert, mit Menschen in
sensiblen Umgebungen wie einem nuklearen Umfeld zusammenarbeiten kann.
Dabei soll die Maschine in der Lage sein, den Kontakt mit Menschen zu
bewerten und daraufhin angemessen zu reagieren. Und eben nicht nur das:
Die Forschenden analysieren zugleich, welches Verhalten der Maschinen für
Menschen verständlich, nachvollziehbar und letztlich akzeptabel ist.

Gefragt: Gastfreundlichkeit

Ein anderes Szenario ist in der Gastronomie angesiedelt: Dort soll ein
Roboter den Umgang mit Tellern und Tabletts lernen, also zum Beispiel
zunächst einmal erkennen, wann ein Teller leer ist und in diesem Fall
Gästen die Aufgabe „Teller abräumen“ anbieten. Neben technischen
Herausforderungen wie einer sehr dynamischen Umgebung eines Gastraums oder
einer Veranstaltungsfläche trifft der Roboter auf Gäste, die im Gegensatz
zu Beschäftigten eines Unternehmens keineswegs Bescheid wissen, was auf
sie zukommt. Dementsprechend spielt in solchen Fällen Überraschung,
Dynamik und Gastfreundlichkeit eine große Rolle.

Flexibel im Demenzzentrum

Andere Szenarien betreffen den Einsatz im Gesundheitswesen zur
Unterstützung von Pflegepersonal. Ein ganz besonders komplexes Umfeld ist
beispielweise ein stationäres Demenzzentrum. Dabei treffen die Roboter auf
drei sehr verschiedene Personengruppen – Personal, Besucher/-innen und
Bewohner/-innen. Ihre Strategien für die Interaktion müssen die Roboter
dabei je nach Gegenüber sehr flexibel anpassen können, ohne dass zum
Beispiel eine komplizierte Authentifizierung nötig ist. Sie müssen also
Absichten und Emotionen effektiv erkennen und daraufhin passend sowie klar
verständlich reagieren können. Aber das wichtigste: Es darf nicht möglich
sein, dass Benutzer/-innen versehentlich eine unangemessene Reaktion der
Maschine auslösen.

Mehr zu FORSocialRobots

Ausführliche Infos zu FORSocialRobots gibt es direkt bei der Bayerischen
Forschungsstiftung:
https://www.bayfor.org/de/unsere-netzwerke/bayerische-
forschungsverbuende/forschungsverbuende/association/forsocialrobots.html