Forscher der Technischen Universität Chalmers haben eine auf Künstlicher Intelligenz (KI) beruhende Trainings-Software entwickelt, die Roboter in die Lage versetzen soll, sich in der Zusammenarbeit mit Menschen diesen anzupassen. "Roboter, die in menschlichen Umgebungen arbeiten, müssen bei ihren Aktionen berücksichtigen, dass Menschen eine Aufgabe auf unterschiedliche Art lösen. Ein wichtiger Teil der Entwicklung ist es daher, Robotern beizubringen, wie sie in dynamischen Umgebungen mit Menschen harmonisch zusammenarbeiten können", so Chalmers-Elektrotechniker Maximilian Diehl.
Wenn Menschen beispielsweise einen Tisch decken und ein Stuhl im Weg steht, können sie auf verschiedene Arten reagieren: Sie können ihn unter den Tisch schieben, sodass er nicht mehr stört. Oder um ihn herumgehen. Man kann das Besteck mit der linken oder rechten Hand auflegen und auch einmal eine Pause einlegen. "Doch Roboter funktionieren nicht auf die gleiche Weise. Sie benötigen eine präzise Programmierung, die sie zum Ziel führt. Wenn etwas dazwischenkommt, gibt es eine Kollision, oder der Roboter erstarrt in seinen Bewegungen", weiss Diehl.
"Um erfolgreich mit Menschen etwa im Haushalt oder im Gesundheitswesen zusammenzuarbeiten, müssen Roboter viel flexibler arbeiten", unterstreicht Diehls Kollegin Karinne Ramirez-Amaro. Das soll mit einer erklärenden KI gelingen, die dem Roboter eher allgemeine Weisungen erteilt, die dieser nach einigen Trainingsläufen auf menschenähnliche Art und Weise interpretiert und ausführt. So soll die Maschine einen flexiblen und anpassungsfähigen Weg zu einem langfristigen Ziel eigenständig planen können, heisst es.
Die Forscher haben mehrere Personen gebeten, bestimmte Aufgaben wie das Aufstapeln von kleinen Würfeln zwölf Mal in einer Virtual-Reality-Umgebung auszuführen. Jedes Mal sollten sie die Aufgabe ein bisschen anders lösen. Die Bewegungen, die sie machten, wurden von Sensoren erfasst. Diese flossen in die neue Software ein, mit der ein TIAGo-Roboter von PAL Robotics gefüttert wurde. Er wurde angewiesen, Würfel zu stapeln. Er wählte dann, abhängig von den Umständen, die sich für jeden Versuch leicht änderten, für sich selbst eine Kombination aus mehreren möglichen Aktionen, um das Ziel zu erreichen.
Die Ergebnisse sind laut den schwedischen Wissenschaftlern äusserst erfolgreich. Langfristiges Ziel sei es, Roboter in der Industrie einzusetzen, um Techniker bei Aufgaben entsprechend zu unterstützen, die langfristige Gesundheitsprobleme verursachen könnten - zum Beispiel das Montieren von Lkw-Rädern. Im Gesundheitswesen können es Aufgaben wie das Verteilen von Medikamenten oder Speisen sein, denken die Forscher.
