Forschung zu (Sozialen) Robotern

Im Folgenden finden Sie die Kurzbiografien zu einigen bedeutenden Forscherinnen und Forschern im Bereich (Sozialer) Robotik sowie - weiter unten - Kurzinfos zu aktuelleren Forschungsprojekten.

David Hanson ist der Gründer von Hanson Robotics, einer Firma, die sich besonders auf das ästhetische Erscheinungsbild von Robotern und Androiden spezialisiert. Hanson weist ein breites Spektrum von Fähigkeiten und Tätigkeiten auf. Von Designtätigkeiten für Disney bis hin zu dem Besitz einer eigenen Robotikfirma: Hanson ist dafür bekannt, die menschlichsten Androiden herzustellen. Hierbei beschäftigt er sich besonders mit ästhetischen Aspekten des Roboterdesigns, aber auch mit der Mensch-Roboter-Interaktion und Machine Learning, sodass der Android nicht nur lebensecht aussieht, sondern sich auch so verhält.

L2TOR - Second Language Tutoring Using Social Robots

L2TOR (gesprochen „el tutor“; Spanisch für Tutor/ Lehrer/ Betreuer mit L2 als Bezeichnung für die erste Fremdsprache) ist ein von dem Horizon 2020 Programm der European Commission gefördertes Forschungsprojekt, das anstrebt, einen kinderfreundlichen Roboter zu gestalten, mit dem schon Vorschulkinder spielerisch eine zweite Sprache und somit ihre erste Fremdsprache erlernen können.

Das Projekt ist besonders darauf fokussiert, niederländischen, deutschen und türkischen Muttersprachlern Englisch und türkischen Muttersprachlern mit Migrationshintergrund Deutsch und Niederländisch beizubringen. Der Roboter soll sowohl in der Zielsprache als auch in der Muttersprache mit den vierjährigen Kindern interagieren. Diese verbale Interaktion soll durch natürliche Gesten und Körpersprache unterstützt werden. Das Sozialverhalten des Roboter-Tutors ist an das von menschlichen Tutoren und Betreuern angepasst. Der L2TOR Roboter wird in den Niederlanden, Deutschland und der Türkei evaluiert.

Der Roboter soll Vorschullehrer unterstützen, indem Kinder mit Sprachschwierigkeiten von ihm eine 1:1-Betreuung erfahren. Das Projekt zielt darauf ab, Richtlinien zu entwickeln, die das Design von zukünftigen Robotern und Tutorensystemen zur kommerziellen Nutzung unterstützen.

Das L2TOR-System soll für folgende Themen eingesetzt werden, die typischerweise an Vorschulen unterrichtet werden: 1) Nummern und prämathematische Konzepte, 2) räumliche Sprache, und 3) Grundvokabularaneignung durch Geschichtenerzählen. Für jedes Thema werden drei Lektionen in spezifischer themenrelevanter Sprache definiert, die anschließend dem Kind beigebracht werden sollen.

Das Projekt wird als internationale Kooperation verschiedener Universitäten und Firmen ausgetragen. Beteiligt sind die Universität Bielefeld in Deutschland, die Tilburg Universität und  die Universität Utrecht in den Niederlanden, die Koç Universität in der Türkei, die Plymouth Universität in England sowie QBMT Creative Solutions und SoftBank Robotics, die den Roboter NAO als Forschungsobjekt bereitstellen.

RoboLaw (Regulating Emerging Robotic Technologies in Europe: Robotics facing Law and Ethics)

Das von der Europäischen Kommission geförderte zweijährige Forschungsprojekt „RoboLaw: Regulating Emerging Robotic Technologies in Europe: Robotics facing Law and Ethics” begann im März 2012 und endete im Jahr 2014. Das Ziel des Projekts war es, ethische und gesetzliche Probleme der Robotik zu diskutieren und Richtlinien für die zukünftige Europäische Regulation derer zu entwickeln. Besonders wurde untersucht, ob die Gesetze der Robotik innerhalb bereits bestehender gesetzlicher Regulationen gefasst werden können, oder ob die Einführung neuer Gesetze erforderlich ist, um die nötigen Regulationen rund um die Robotik umzusetzen.

Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass die Frage der Verantwortlichkeit und Haftung wohl das größte und kritischste Thema darstellt. Da auch noch keine spezifischen Gesetze für robotische Applikationen bestehen, ist bisher noch unklar, wer haften solle, falls eine solche Applikation (beispielsweise  ein selbstfahrendes Auto oder ein humanoider Roboter) gegen die Gesetzeslage verstoßen oder gar Leben gefährden solle. Während im Falle der selbstfahrenden Autos die Versicherung eine logische Haftungsmöglichkeit darstelle, könne dies jedoch nicht auf alle robotischen Applikationen übertragen werden, da diese viele verschiedene Formen annehmen können und individuelle Regulationen benötigen. Da besonders medizinische und pflegerische Roboter eine Anreicherung für den Menschen darstellen , sollten diese laut der Forschung gemeinsam mit pharmazeutischen und genetischen Produkten gruppiert werden und gemeinsam weiterer Forschung unterzogen werden. Das Projekt forderte demnach bereits 2012 eine intensivere Auseinandersetzung mit gesetzlichen und  ethischen Aspekten der Robotik. Diese Aspekte erfahren weiterhin eine große Relevanz in der Robotik, da besonders auf Europäischer Ebene noch Lücken bezüglich des Haftungsrechts von robotischen Applikationen bestehen.

Einsatz von Robotern in der Altenpflege

Die Universität Siegen arbeitet gemeinsam mit der Fachhochschule Kiel an einem Pilotprojekt zum Einsatz von Robotern in Altenheimen im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2018. Dabei kooperieren sie mit der Caritas im Erzbistum Köln und setzen Roboter des Typs Pepper, getauft „Robbie“ und „Paula“, ein. Zu deren Fähigkeiten gehören Sehen, Sprechen, Hören und ansatzweise Gefühle erkennen. Hier können Sie unsere Beschreibung des Pepper-Modells nachlesen. Jedoch sollen diese das Personal keinesfalls ersetzen, sondern lediglich unterstützen. Gedächtnisspiele zur Beschäftigung sind beispielsweise eine beliebte Einsatzmöglichkeit in der Altenpflege. In Zukunft sollen die Roboter zur Informationsvermittlung dienen und möglicherweise mit anderen Geräten gekoppelt werden, um die Effizienz der Pflege weiterhin zu optimieren.

Auch die AAL (Ambient Assisted Living)-Akademie untersucht gemeinsam mit der HFH (Hamburger Fern-Hochschule) Essen den Einsatz von Robotern in der Altenpflege. Eine Lösung für den Pflegenotstand erhofft sich die Arbeitsgruppe zwar nicht, wohl aber die Erleichterung des Arbeitsalltages durch die Unterstützung von Pflegekräften. Die möglichen, pflegenahen Einsatzgebiete sind hier bisher primär auf die Unterstützung der Patienten bei der Nahrungszunahme ausgelegt, Forscher halten darüber hinaus auch das Vormachen von Gymnastikübungen, Kommunikation im allgemeinen und das Anregen und Durchführen von Gedächtnisspielen für möglich. In jedem Fall sind derartige Projekte auf das Urteil von Pflegekräften und die Bewährung der Roboter in der Praxis angewiesen.

Ein weiteres ähnliches Programm läuft unter dem Namen CARESSES (Culture-Aware Robots and Environmental Sensor Systems for Elderly Support). In diesem Projekt verbinden sich mehrere Institutionen europäischer Länder mit Forschungsgruppen in Japan. Der Einsatz der Roboter wird in drei verschiedenen Einrichtungen getestet: Advinia Healthcare care homes in Großbritannien, HISUISUI Pflegeheim in Japan und die iHouse Einrichtung der JAIST (Japan Advanced Institute of Science and Technology) in Japan. Neben der Unterstützung in der Pflege wird bei CARESSES viel Wert auf die kulturelle Kompetenz und Einfühlsamkeit des Roboters gelegt. Finanziert wird das Projekt durch die EU Kommission im Rahmen der Horizont 2020 Forschung und durch das japanische Innenministerium.

Roboter in der Kita

Ein Team aus Informatikern, Erziehungs- und Sprachwissenschaftlern der Uni Bielefeld erforscht im Rahmen des bereits oben erwähnten, internationalen Projekts L2TOR (Second Language Tutoring using Social Robots) den Einsatz von humanoiden Robotern zum Erlernen einer Zweitsprache bei Kindern im Vorschulalter. Gefördert wird das seit 2016 laufende Projekt im Forschungsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Kommission. Die von Prof. Dr. Stefan Kopp am Exzellenzcluster CITEC geleitete Forschungsgruppe „Kognitive Systeme und soziale Interkation“ arbeitet in ihrem Projekt mit dem von SoftBank Robotics entwickelt Typ Nao, welcher bei ihnen den Namen Robin trägt. In Kooperation mit Kitas aus der Umgebung wird getestet, wie Kindern zwischen vier und sechs Jahren auf die Lehrversuche des Roboters reagieren und eingehen. Für die Kommunikation ist der Roboter zusätzlich zu seiner Sprachfähigkeit noch mit einem Tablet-PC ausgestattet. Zwischenfazit der Forschungsgruppe ist, dass der Roboter es schafft die Kinder zum Lernen zu motivieren und ihnen hilft die Vokabeln zu behalten. Ebenfalls wurde beobachtet, dass die menschenähnlichen Hand- und Armbewegungen des Roboters sich positiv auf den Lernvorgang auswirken. Ziel ist es, den Roboter so weiterzuentwickeln, dass er sein Verhalten dem Gemütszustand und den Reaktionen der Kinder anpassen und zusätzlich jedem Kind einen, an die individuellen Lernfortschritte angepassten Sprachunterricht bieten kann. Das Projekt läuft im Dezember 2018 aus.

Roboter Elias an finnischen Grundschulen

In der finnischen Stadt Tampere befinden sich zur Zeit  fünf Roboter des Typen Nao in verschiedenen Grundschulen im Einsatz. Dort werden die humanoiden Roboter vor allem im Sprachunterricht eingesetzt und sollen so helfen den Kindern Finnisch, Englisch und Deutsch beizubringen. Die Roboter laufen mit einer Software von Utelias und sind zusätzlich zu ihrer Kommunikationsfähigkeit mit einem Tablet-PC ausgestattet. Idee des Projekts ist es, dass der Roboter für Abwechslung sorgen und so das Interesse der Kinder für den Unterrichtsstoff wecken soll. Dabei stellt der Roboter mit dem Namen Elias keinen Ersatz für die menschlichen Lehrpersonen dar, sondern dient lediglich als Unterstützung, da seine stets freundliche Art nicht für Ruhe im Klassenzimmer sorgen kann. Im Unterricht analysiert Elias das Sprachniveau der Schüler und passt so individuell seine Fragen an. Zusätzlich kann er den Lehrern Rückmeldung zum Wissensstand und Problemen der Schüler geben. Neben Elias sind die Schulen auch mit den Mathe-Robotern OVObot ausgestattet, welche jedoch weit weniger menschenähnlich sind als der Sprachroboter. Das von Finnish AI Robots entwickelte Model hat die Form eines kleinen Kastens und ähnelt äußerlich einer Eule. Während die OVObots nur für ein Jahr getestet werden befinden sich die Nao Roboter im Besitz der Schulen und sind für den längerfristigen Gebrauch eingeplant. Langfristig soll das Projekt Informationen dazu geben, ob Roboter den Lernprozess positiv unterstützen können.

Weitere Informationen zu aktuellen oder bereits abgeschlossenen Forschungsprojekten befinden sich unter Weiterführende Literatur.

Quellen

[INT 1] Bild Issac Asimov. Wikimedia Commons. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/Isaac.Asimov01.jpg>

[INT 2] "Isaac Asimov". Wikipedia. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <https://de.wikipedia.org/wiki/Isaac_Asimov>

[INT 3] "Roboter: Isaac Asimov". Planet Wissen. Letzter Zugriff: 06.08.2018 <http://www.planet-wissen.de/technik/computer_und_roboter/roboter_mechanische_helfer/pwieisaacasimov100.html>

[INT 4] Bild Cynthia Breazeal. Wikimedia Commons. Letzter Zugriff:06.08.2018. <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2010_Cynthia_Breazeal_4641804653.png>

[INT 5] "Biography: Dr. Cynthia Breazeal". Cynthia Breazeal. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <http://cynthiabreazeal.media.mit.edu/bio/>

[INT 6] "Emerging Tech: Playing God: Meet the man who builtthe most lifelike android ever". Digital Trends. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <https://www.digitaltrends.com/cool-tech/qa-with-android-designer-dr-david-hanson/>

[INT 7] "Founder". Hanson Robotics. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <http://www.hansonrobotics.com/about/david-hanson/>

[INT 8] Bild Hiroshi Ishiguro. Wikimedia Commons. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hiroshi_Ishiguro.jpg>

[INT 9] "Hiroshi Ishiguro Laboratories: Top". Hiroshi Ishiguro Laboratories. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <http://www.geminoid.jp/en/index.html>

[INT 10] "Hiroshi Ishiguro: Androidenliebe". Zeit Online. Letzter Zugriff: 06.08.2018. <http://www.zeit.de/kultur/2016-10/hiroshi-ishiguro-androiden-roboter-kuenstliche-intelligenz>

[INT 11] Bild Raymond Kurzweil Fantastic Voyage. Wikimedia Commons. Letzter Zugriff: 07.08.2018. <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Raymond_Kurzweil_Fantastic_Voyage.jpg >

[INT 12] "Raymond Kurzweil". Wikipedia. Letzter Zugriff: 07.08.2018. <https://de.wikipedia.org/wiki/Raymond_Kurzweil>

[INT 13] "Ray Kurzweil biography". Kurzweil accelerating intelligence. Letzter Zugriff: 07.08.2018. <http://www.kurzweilai.net/ray-kurzweil-biography>

[INT 14] Bild Masayoshi Son. Wikimedia Commons. Letzter Zugriff: 07.08.2018. <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Masayoshi_Son_(%E5%AD%AB%E6%AD%A3%E7%BE%A9)_on_July_11,_2008.jpg>

[INT 15] "Biography: Masayoshi Son". Soft Bank Group. Letzter Zugriff:07.08.2018. <https://www.softbank.jp/en/corp/about/officer/son/>

[INT 16]  "Softbank kauft Boston Dynamics: Masayoshi Son erfüllt sich seinen Roboter-Traum". Handelsblatt. Letzter Zugriff:07.08.2018. <http://www.handelsblatt.com/unternehmen/it-medien/softbank-kauft-boston-dynamics-masayoshi-son-erfuellt-sich-seinen-roboter-traum/19911726.html>

[INT 17] "L2TOR". L2TOR. Letzter Zugriff: 07.08.2018. <http://www.l2tor.eu/>

[INT 18] "RoboLaw: D6.2 Guidelines on Regulating Robotics". Letzter Zugriff: 07.08.2018. <http://www.robolaw.eu/RoboLaw_files/documents/robolaw_d6.2_guidelinesregulatingrobotics_20140922.pdf>

[INT 19] "Pepper, der neue Kollege im Altenheim". Universität Siegen. Letzter Zugriff: 16.10.2018. <https://www.uni-siegen.de/start/news/forschungsnews/779341.html>

[INT 20] "Senioren-Roboter: Dieser Pfleger hat als Herz ein Tablet". Frankfurter Neue Presse. Letzter Zugriff: 16.10.2018. <http://www.fnp.de/nachrichten/panorama/Dieser-Pfleger-hat-als-Herz-ein-Tablet;art685,3054717>

[INT 21] "Caritas erforscht den Einsatz von Robotern in Pflegeheimen". Welt. Letzter Zugriff: 16.10.2018. <https://www.welt.de/regionales/nrw/article179096466/Caritas-erforscht-den-Einsatz-von-Robotern-in-Pflegeheimen.html>

[INT 22] "Humanoide Robotik in der Pflege". REHACARE. Letzter Zugriff: 16.10.2018. <https://www.rehacare.de/cgi-bin/md_rehacare/lib/pub/tt.cgi/Humanoide_Robotik_in_der_Pflege.html?oid=50826&lang=1&ticket=g_u_e_s_t>

[INT 23] "Wie ein Roboter Kita-Kindern Sprachen beibringt". Universität Bielefeld. Letzter Zugriff: 18.10.2018. <https://ekvv.uni-bielefeld.de/blog/uniaktuell/entry/wie_ein_roboter_kita_kindern>

[INT 24] "Finnland: So schlägt sich ein humanoider Roboter als Lehrer!". TrendsDerZukunft. Letzter Zugriff: 18.10.2018. <https://www.trendsderzukunft.de/finnland-so-schlaegt-sich-ein-humanoider-roboter-als-lehrer/>

[INT 25] "Techno teachers: Finnish school trials robot educators". Reuters. Letzter Zugriff: 18.10.2018. <https://ca.reuters.com/article/technologyNews/idCAKBN1H31XT-OCATC>

[INT 26] "Dieser Roboter soll Lehrer ersetzen". Heute. Letzter Zugriff: 18.20.2018. <http://www.heute.at/welt/news/story/Dieser-Roboter-soll-Lehrer-ersetzen-44649613>

[INT 27] "Caresses. The quest for a culturally aware robot". Carasses. Letzter Zugriff: 18.10.2018. <http://caressesrobot.org/en/>

Disclaimer Impressum