Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuartiger Roboter lernt durch Nachahmen

04.07.2011
„Hello, my name is Kate, what can I do for you?“, so lautet die erste Frage von Kate, einem Roboter an der Hochschule Ravensburg-Weingarten. „Put the cube into the cup“, antwortet Markus Schneider. Hinter diesem einfachen Wortwechsel verbirgt sich nicht weniger als seine Revolution in der Robotertechnik.

Künftige Roboter werden nicht mehr programmiert, sie lernen vom Menschen und bringen sich die Fähigkeiten, die sie brauchen, selber bei.

Markus Schneider ist Absolvent des Masterstudiengangs Informatik und Mitarbeiter am ZAFH Servicerobotik (Zentrum für Angewandte Forschung an Fachhochschulen). Regelmäßig redet er mit seinem Roboter. Wenn die Maschine aufgefordert wird, den Würfel in die Tasse zu legen, schwenkt diese ihre Kamera, also die Augen, in Richtung des vor ihr stehenden Tisches, wo auf der einen Seite ein Becher und auf der anderen ein Würfel zu sehen sind. Nach einem kurzen Blick bewegt der Roboter den Greifarm mit seinen sechs Gelenken etwas holprig, aber zielsicher zum Würfel, greift diesen und bewegt den Arm in Richtung des Bechers. Dort angekommen, lässt der Roboter den Würfel sanft in den Becher fallen. „Dieses Verhalten“, erklärt Markus Schneider, „wurde nicht von Informatikern programmiert, sondern der Roboter hat es durch das Vormachen des Menschen gelernt.“

„Es ist völlig unmöglich, einem Serviceroboter alle möglichen Problemlösungsstrategien einzuprogrammieren; zu vielfältig sind Aufgaben, die ihn erwarten“, erklärt Schneiders Professor Dr. Wolfgang Ertel, ein ausgewiesener Experte für Künstliche Intelligenz, der im Studiengang Angewandte Informatik lehrt. Geht es nach dem Professor und seinem Forschungsteam sollen künftig auch Menschen ohne Programmierkenntnisse Robotern durch Vormachen ein bestimmtes Verhalten beibringen können. Kate hat die Aufgabe mit dem Würfel nach zwei bis drei Demonstrationen durch einen Menschen gelernt. Demonstration, das bedeutet, der menschliche Trainer zeigt dem Roboter die Lösung, indem er den maschinellen Arm führt.

Allerdings geht es dabei nicht nur um bloßes Nachahmen. Der Roboter verfügt anders als herkömmliche Industrieroboter über Abstraktionsfähigkeit. Dadurch ist es ihm möglich, die Aufgabe auch dann zu lösen, wenn Würfel und Becher an völlig anderen Positionen stehen, als dies während der Demonstrationen der Fall war. Um dies zu erreichen, wandte Markus Schneider ein komplexes mathematisches Verfahren an und entwickelte damit eine Methode, um Gemeinsamkeiten aus den verschiedenen Demonstrationen zu erkennen und daraus eine allgemeingültige Lösung abzuleiten.

Markus Schneider hat das Weingartener Verfahren auf der weltgrößten und wichtigsten Konferenz für autonome intelligente Roboter, der IROS, als Publikation eingereicht. „Dort wird nur etwa die Hälfte der über 1.400 Einreichungen als wissenschaftlich relevant akzeptiert“, sagt Professor Ertel. Die Arbeit seines akademischen Mitarbeiters wurde angenommen und sogar für den „Best Paper Award“ nominiert. Nur 16 von 700 wissenschaftlichen Abhandlungen haben dies geschafft. Die Konkurrenz ist groß und renommiert. Auch weltbekannte Institutionen wie die Stanford University oder das MIT sind vertreten. Solche Leistungen wecken das Interesse der großen Forschungseinrichtungen. Markus Schneider forscht inzwischen nicht mehr in Weingarten, sondern hat seine Promotion bei Australian Center for Field Robotics in Sydney begonnen. Das ACFR ist eines der weltgrößten Forschungsstätten im Bereich der intelligenten Roboter.

Richard Cubek/Tove Simpfendörfer

Dr. Tove Simpfendörfer | idw
Weitere Informationen:
http://www.hs-weingarten.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Innovation: Optische Technologien verändern die Welt
01.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht SeaArt-Projekt startet mit Feldversuchen an Nord- und Ostsee
18.11.2016 | Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie