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Projekte

MeRoSy

Mensch-Roboter Synergie: Lernen und Adaption in der Mensch Roboter Evolution

01.01.2015 - 01.12.2017

Kurzbeschreibung

Das Vorhaben MeRoSy erforscht, entwickelt und realisiert Methoden des maschinellen Lernens und der Adaption für kooperierende Roboter und Unterstützungsroboter basierend auf der Messung von Kopfbewegungen und Reaktionen des Menschen.


Erfassung von Kopfgesten zur Steuerung eines Robotersystems (Quelle: EVADO)

Herausforderungen

Aktuell werden Roboter meist über Handbediengeräte gesteuert, wodurch eine gleichzeitig durchzuführende Handtätigkeit nicht praktikabel ist. Menschen mit körperlichen Einschränkungen, wie der Lähmung oberer Extremitäten, ist die Benutzung einer solchen Bedienschnittstelle nicht möglich.

Vorgehen

Im Vorhaben sollen alternative Eingabemöglichkeiten zur Steuerung von Robotern über Kopfbewegungen erforscht und realisiert werden. Das angestrebte Assistenzsystem setzt dabei auf Verfahren des maschinellen Lernens mit dem Ziel, neue Aufgaben lösen, zu lernen oder bestehende Lösungen an neue Randbedingungen zu adaptieren. Dazu wird das Problemlösungsverhalten des Menschen anhand von Ereignissequenzen analysiert und nachgebildet. Ausgehend von existierenden Lösungen und durch die Auswertung der Eingriffe des Menschen entsteht so eine evolutionäre Erweiterung der Roboterfähigkeiten.

Methoden

Ein Schwerpunkt der Arbeiten des Instituts für Arbeitswissenschaft (IAW) liegt auf der intuitiven Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion, die die Konformität zwischen der menschlichen Erwartung auf der einen Seite und dem Verhalten des Roboters auf der anderen Seite sicherstellt. Hierzu wird, basierend auf dem TAM 3 Modell, ein Technikakzeptanzmodell zur Mensch-Roboter-Kollaboration aufgestellt. Ferner werden ethische, rechtliche und soziale Implikationen der Mensch-Roboter-Kollaboration anhand von Expertenworkshops diskutiert und anschließend analysiert.

Weiterhin wird die ergonomische Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion unter Berücksichtigung der Reduzierung der mentalen und physischen Beanspruchung unterstützt. In diesem Kontext werden auf Grundlage des Belastungs-Beanspruchungskonzeptes nach Rohmert (1975) Studien zur Erhebung der physischen Belastung (Motion Tracking) und der resultierenden körperlichen Beanspruchung (Oberflächen-Elektromyographie) durchgeführt.

Bisherige Ergebnisse

Veröffentlichungen hinsichtlich der ethischen, rechtlichen und sozialen Implikationen, der Technikakzeptanz sowie der ergonomischen Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion befinden sich in der Vorbereitung.

Projektträger

VDI VDE IT

Projektförderer

BMBF (FKZ: 16SV7190)

Projektpartner

  • Universität Bremen, Bremen
  • Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen, Gelsenkirchen
  • pi4 robotics GmbH, Berlin
  • Vorwig GmbH, Bremen
  • Institut für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen University, Aachen