Servicerobotik zur individuellen Unterstützung im Alter

Mediendienst Oktober 2017 / 24.10.2017

Mensch und Roboter als Team, das gemeinsam Alltagshürden im Leben älterer Personen meistert: Mit diesem Ziel ist im Juli dieses Jahres das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt »RoPHa« gestartet. Unter der Koordination des Fraunhofer IPA mit den Partnern Roboception, Artiminds und der Universität Bremen sollen Technologien für Serviceroboter so weiterentwickelt werden, dass die Systeme alltägliche Handhabungsaufgaben sicher und interaktiv ausführen können. Als Anwendungsszenario setzt das Projekt das Anreichen von Essen und Trinken mit dem Serviceroboter Care-O-bot® 4 um.

Vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung in Deutschland ist die Unterstützung älterer und pflegebedürftiger Menschen ein wichtiges Einsatzfeld von Service- und Assistenzrobotern. Dafür ist es entscheidend, dass der Roboter nicht nur informatorisch, sondern auch aktiv bei alltäglichen Aufgaben im privaten Alltag unterstützen kann. Im Forschungsinteresse stehen im neuen Projekt »RoPHa – Robuste Perzeption für die interaktive Unterstützung älterer Nutzer bei Handhabungsaufgaben im häuslichen Umfeld« deshalb Aufgaben, die aufgrund altersbedingter Krankheiten, Muskelschwäche oder unbeabsichtigter Bewegungen häufig schwerfallen. So soll ein auf die Bedürfnisse des Menschen zugeschnittenes robotisches Hilfsmittel entstehen, das die Selbstständigkeit im Alltag deutlich verbessert.

Interaktive Informationsbereitstellung

Für gesunde Menschen ist das zielgerichtete Agieren im häuslichen Umfeld problemlos, weil sie ihre Umgebung umfassend wahrnehmen und deuten und ihre Handlungen auf beliebige geplante Aktionen hin ausrichten können. Für Serviceroboter hingegen ist dies eine Herausforderung. Die Informationen über private Lebensräume sind komplex und ändern sich oft dynamisch. Sie können unscharf, unvollständig oder gar widersprüchlich sein, was eine korrekte Aufgabenausführung erschwert.

Deshalb verfolgen die Projektpartner den Ansatz, dass der Mensch mit dem Roboter interagiert und durch Sprachkommandos weitere Informationen bereitstellt. Diese soll der Roboter verstehen und in angemessene Aktionen umsetzen können. Der Input des Menschen soll zu einer besseren Lösung der Aufgabe beitragen und helfen, die zukünftige Aufgabenausführung besser an den Nutzer anzupassen.

Serviceroboter unterstützt beim Essen

Die (weiter-)entwickelten Technologien zur Wahrnehmung und Handhabung bei Servicerobotern setzen die Projektpartner für ein Anwendungsszenario ein, bei dem Care-O-bot® 4 einer hilfsbedürftigen Person mundgerecht Speisen und Getränke bereitstellt. Dabei soll der Roboter das Essen zunächst aus der Küche an den Tisch bringen. Diesen sowie auch die dort sitzende Person und alle darauf befindlichen Objekte hat er kontinuierlich über seine Sensoren »im Blick«.

Die Person kann nun über Sprachkommandos oder ein Touchpad-Interface Aufforderungen mitteilen wie »Reiche mir das Glas« oder »Führe die Gabel zu meinem Mund«. Sowohl über das Touchpad als auch über Zeigegesten erfährt der Roboter, welche Objekte oder Bissen die Person gerade wünscht. Fehlen ihm Informationen, erfragt er diese. Anhand dieses Szenarios möchten die Projektpartner zeigen, dass mit den entstehenden Technologien eine intuitive, sichere und robuste wahrnehmungsgesteuerte Ausführung auch von Manipulationsaufgaben möglich wird, die Menschen auf natürliche Art und möglicherweise auch vage formulieren.

Die bedarfsgerechte Entwicklung der vorgesehenen Roboterfunktionen stellt einen wichtigen Aspekt von RoPHa dar. Dafür findet im ersten Projektabschnitt eine ausführliche Analyse relevanter Handhabungsaufgaben in einer Altenpflegeeinrichtung statt. In zwei Iterationen erproben die Projektpartner den Roboter zudem im Kontext eines praxisnahen Anwendungsszenarios.

Steckbrief

Projekttitel:
RoPHa – Robuste Perzeption für die interaktive Unterstützung älterer Nutzer bei Handhabungsaufgaben im häuslichen Umfeld

Projektpartner:

  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA (Koordination)
  • Roboception GmbH
  • ArtiMinds Robotics GmbH 
  • Universität Bremen, Institut für Künstliche Intelligenz

Einbindung als Unterauftragnehmer:

  • Stiftung Evangelische Altenheimat
  • Interaktionswerk/Glückler, Graef, Gronbach GbR

Laufzeit:
1. Juli 2017 bis 30. Juni 2020