C-3PO zum Greifen: Humanoide Roboter

Ein Forschungsprojekt an der Fachhochschule Frankfurt am Main (FH FFM) beschäftigt sich mit der Entwicklung von künstlicher Intelligenz. Ziel ist es, unter Einsatz intelligenter Sensoren Roboter zu entwickeln, die sich in natürlicher Umgebung zurechtfinden und Aufgaben selbstständig ausführen können.

Diese sogenannten Assistenzroboter sollen alte und körperlich beeinträchtigte Menschen im Alltag unterstützen und damit einen entlastenden Beitrag zu den Herausforderungen des demografischen Wandels leisten.

„Die Mensch-Technik-Interaktion, die wir hier verwenden, basiert auf der künstlichen Intelligenz, einem Teilgebiet der Informatik. Die Robotik erfordert ebenso ein hohes Maß an elektro- und informationstechnischem sowie maschinenbaulichem Wissen“, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Peter Nauth vom Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften der FH FFM.

„Es geht uns vor allem darum, Lösungen zu entwickeln, wie Roboter gesprochene Befehle verstehen und in Strategien und Aktionen umsetzen, um den Befehl autonom, also ohne äußere Hilfe, auszuführen.“ Die Kommunikation mit Menschen und die Aktionen sollen auf möglichst natürliche Weise erfolgen. „Eine Person gibt beispielsweise das Kommando ‚Hole mir die Wasserflasche‘.

Der Roboter hat den Raumplan abgespeichert, der ihn zur Küche leitet, wo er die Wasserflasche erkennt, sie greift und der Person bringt. Hindernissen, die im Weg stehen, weicht er aus. Ebenso umfährt er Personen, um sie nicht zu verletzen. Im Labor funktioniert das bereits“, erläutert Nauth die Ziele des Projekts, das sich in der Erprobungsphase befindet.

Erste Erfahrungen sammelte die Forschungsgruppe im Jahr 2008 mit einen rund 30 Zentimeter großen menschenähnlichen Roboter, den sie mit unterschiedlichen Sensoren ausgestattet hatte: Ein Sensor zur Spracherkennung, zur visuellen Umfeld-Erfassung sowie zur Abstandsmessung. Diese Sensoren ermöglichten das selbstständige Orientieren und Ausführen von (Greif-)Befehlen. Derzeit experimentiert die Gruppe mit einem Roboter von rund 1,40 Meter Größe. Der stabile Arm stammt von einem Industrieroboter und kann daher auch schwere Gegenstände greifen.

Beteiligt am Projekt sind Prof. Dr. Peter Nauth, die wissenschaftlichen Mitarbeiter Wolfgang Grote und Robert Michalik, alle vom Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften der FH FFM, und Studierende der Bachelor-Studiengänge Informationssystemtechnik sowie Elektrotechnik und Kommunikationstechnik und der Master-Studiengänge Information Technology und Barrierefreie Systeme. Die Roboterforschung ist an der FH FFM auch in die Lehre integriert; Abschlussarbeiten werden zu Teilfragestellungen vergeben:

„Ich freue mich sehr, dass ich mich während meiner Studienzeit bereits in ein so praxisnahes Forschungsprojekt einbringen kann und Erfahrungen sammeln kann, von welchen ich im Beruf profitiere. Wir entwickeln hier eine Technik, die das Leben von älteren und körperlich beeinträchtigten Menschen in Zukunft erleichtert und mit Blick auf den demografischen Wandel immer relevanter wird“, zeigt sich Student Lukas Tischlik begeistert von der Forschungsarbeit.

Kontakt:
FH FFM, Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften,
Prof. Dr. Peter Nauth, E-Mail: nauth@fb2.fh-frankfurt.de