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Hochschule der Medien

Unterstützung im Alter

HdM erforscht Mensch-Roboter-Interaktion

Dr. Michael Burmester, Professor im Studiengang Informationsdesign, sprach mit uns über sein aktuelles Forschungsprojekt "Multi-Role Shadow Robotic System for Independent Living (SRS)".

Professor Dr. Michael Burmester

Professor Dr. Michael Burmester

Care-O-bot® 3, Quelle: www.care-o-bot.de

Care-O-bot® 3, Quelle: www.care-o-bot.de

Herr Professor Dr. Burmester, "Multi-Role Shadow Robotic System for Independent Living (SRS)" ist ein für den Laien etwas sperriger Titel. Was genau verbirgt sich dahinter?

Dr. Michael Burmester: Wir sind dabei, einen Roboter (SRS-Roboter) zu entwickeln, der ältere Menschen bei ihren täglichen Verrichtungen unterstützen soll. Das Besondere an unserem System wird sein, dass der Roboter teilautonom agieren kann. Bislang ist dies nicht möglich gewesen; Roboter waren meist entweder autonom oder ferngesteuert. Im ersten Fall konnten die Systeme zwar relativ selbstständig in einem bekannten Gebiet agieren, jedoch keine neuen Situationen bewältigen. Bei ferngesteuerten Systemen hingegen ist der Roboter vollständig unter der Kontrolle eines so genannten "Remote Operators" und damit auch von diesem Operateur abhängig.

Der SRS-Roboters ist nun eine Mischung aus beiden Systemen. Die wichtigste Innovation besteht darin, dass er sich einerseits autonom bewegen und agieren kann und andererseits aber auch aus neuen Situationen lernt und so in der Lage ist, bei einem zweiten Mal diese Verrichtung schon autonom auszuführen. So wird das System erheblich flexibler.

Wie kamen Sie zu diesem Thema?

Burmester: Für mich als Usability-Forscher ist es natürlich besonders interessant, wie Menschen mit Robotern in Interaktion treten. Dieses Interesse war der Anlass zu verschiedenen Kooperationen mit dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) im Rahmen meiner Lehrveranstaltungen. Roboter sind in der industriellen Produktion nicht mehr wegzudenken. Zukünftig werden sie aber auch das tägliche Leben stärker beherrschen.

Und wie entstand dann das Forschungsprojekt?

Burmester: Im Jahre 2007 bildete sich ein europäisches Konsortium aus Wissenschaftlern und Industrie, um einen Roboter für die Unterstützung älterer Menschen zu entwickeln. Ich nahm von Beginn an an den Verhandlungen teil. Die ersten beiden Forschungsanträge verfehlten leider knapp die Förderung. Der dritte im Jahre 2009 war dann erfolgreich. Das SRS-Projekt hat ein Gesamtfördervolumen von 3,3 Millionen Euro, davon fallen 239.000 Euro an die Hochschule der Medien.

An welcher Stelle ist das Projekt an der HdM angedockt und wer nimmt daran teil?

Burmester: Beteiligt ist das Institute of Information Design Research (IIDR), einer der Forschungsschwerpunkte am Institut für angewandte Forschung (IAF) der HdM. Aus meiner Forschungsgruppe "Usability and User Experience Research" sind Marcus Mast und Kilian Jäger an dem Projekt beteiligt. Marcus Mast promoviert in diesem Projekt.

Sie sagten, dass das Projekt aus einem europäischen Konsortium heraus entstand. Wer ist neben der HdM noch daran beteiligt?

Burmester: Das Konsortium besteht aus insgesamt zehn Partnern. Darunter ist das Manufacturing Engineering Centre der Cardiff University in Großbritannien, das mit der Entwicklung von intelligenten Systemen zur semiautonomen Steuerung des Roboters betraut ist. Dann die Bulgarian Academy of Sciences, die sich mit der Entwicklung von Software-Komponenten für den Roboter beschäftigt. Das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) kümmert sich um die Weiterentwicklung des Care-o-bot 3 Roboters (www.care-o-bot.de) zu einem Service Roboter, um die Unterstützung älterer Menschen zu gewährleisten. Hewlett-Packard Italiana SRL entwickelt die wissenschaftlichen Grundlagen zu einen produktnahem System weiter.

Sozialwissenschaftliche Studien zur Akzeptanz des Roboters im praktischen Einsatz bei älteren Menschen und Pflegediensten werden von der Fundacion Iinstituto Gerontologico Matia - Ingema in Spanien geleitet. Dazu gehört auch die Untersuchung ethischer Aspekte der Roboternutzung durch ältere Menschen. Diese Arbeiten finden in enger Kooperation mit der Fondazione don Carlo Gnocchi Onlus in Italien statt.

Die Profactor GmbH aus Österreich befasst sich schwerpunktmäßig mit Sicherheitsaspekten zum Thema Mensch-Roboter-Interaktion und die Robotnik Automation SLL aus Spanien baut einen speziellen Manipulatorarm für den Roboter. Das Institute for Research in Applicable Computing der University of Bedfordshire in Großbritannien entwickelt intelligente und lernende Systemkomponenten für den Roboter.

Und was genau ist die Aufgabe der Hochschule der Medien?

Burmester: Wir sind verantwortlich für die Gestaltung und Evaluation der Mensch-Roboter-Interaktion. Dies ist eine der zentralen Aufgaben im Projekt, da gerade über die Benutzungsschnittstelle des Remote Operators das Lernen des Roboters initiiert und gesteuert wird. Eine besondere Herausforderung ist hier, dem Remote Operator einen Eindruck der Situation vor Ort zu vermitteln und deutlich zu machen, was der Roboter kann und welchen Lernfortschritt er macht. Gerade bei der Gestaltung dieser Benutzungsschnittstelle sollen innovative Formen der Interaktion, wie zum Beispiel gestische Interaktion, eingesetzt werden. Der Benutzungsschnittstelle zwischen Mensch und Roboter wird ebenso große Bedeutung zugemessen.

Die älteren Menschen können hier dem Roboter Aufträge geben. Ein mögliches Szenario wäre beispielsweise, das so genannte "Laundry Scenario": Der Roboter sucht die schmutzige Wäsche zusammen, sortiert sie, befüllt die Waschmaschine und startet den Waschvorgang. Hier wird deutlich, dass der Roboter einzelne Aufgaben selbst erledigen kann, wie zum Beispiel den Wäschekorb holen oder die Wäsche in die Maschine füllen. Für andere Aufgaben benötigt er hingegen die Unterstützung des Remoteoperators, zum Beispiel beim Anschalten der Waschmaschine.

Wie ist der derzeitige Projektstand?

Burmester: Das Projekt startete am 1. Februar 2010 und beginnt nun zunächst mit empirischen Anforderungserhebungen in Deutschland, Italien und Spanien.

Ihr Projekt läuft über drei Jahre, was genau möchten Sie am Ende erreicht haben?

Burmester: In dem Projekt soll ein semiautonomer und lernender Roboter für die Unterstützung älterer Menschen als Demonstrator in Studien praktisch eingesetzt und erprobt werden. Dieses Ziel wird in etwa zwei Jahren erreicht sein. Im Anschluss an die Studien werden dann noch Optimierungen am System vorgenommen.

Wo liegen die Anknüpfungspunkte in der Wirtschaft?

Burmester: Dass wir zukünftig einen höheren Anteil immer älterer Menschen in der Gesellschaft haben werden, ist mittlerweile bekannt. Viele Menschen haben den Wunsch, so lang es geht, selbstbestimmt und selbständig in der eigenen Wohnung zu leben. Der SRS-Roboter soll dabei Unterstützung leisten. Ziel ist es natürlich auch, die Kosten für die Unterstützung älterer Menschen in der eigenen Wohnung durch mobile Pflegedienste zu senken.

Auf der Basis der Ergebnisse des Projektes sollen Konzepte entwickelt werden, wie ein solcher Roboter zu einem erschwinglichen Preis aussehen könnte. Zunächst liegen die wissenschaftlichen Herausforderungen dieses Projektes aber darin, einen Roboter zu entwickeln, der durch Unterstützung eines Remote Operators neue Situationen bewältigen und dabei lernen kann. Und gerade dies stellt völlig neue Herausforderungen an die Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion.

Herr Professor Dr. Burmester, vielen Dank für das Gespräch!

Mirjam Müller

VERÖFFENTLICHT AM

01. März 2010

KONTAKT

Prof. Dr. Michael Burmester

Informationsdesign

Telefon: 0711 8923-3101

E-Mail: burmester@hdm-stuttgart.de

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