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Die Roboter bereiten sich auf den Übergang von Verträgen zu Kollegen vor

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Fortschritte in der künstlichen Intelligenz und im Situationsbewusstsein sollen die nächste Generation von kollaborativen Robotern unterstützen, die so konzipiert sind, dass sie im industriellen Umfeld sicher Seite an Seite mit Menschen arbeiten.

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Laut Loup Ventures Forschung wird erwartet, dass der Markt für Industrieroboter in den nächsten zehn Jahren um 175% wachsen wird, und der Schwerpunkt dieses Wachstums wird auf unterstützenden Plattformen liegen. Ein Drittel der bis 2025 verkauften Industrieroboter werden kollaborative "Cobots" sein, die so konzipiert sind, dass sie in Fabriken und Anlagen sicher am Menschen arbeiten.

Roboter ermöglichen es den Herstellern, die Vorteile von Robotern für Aufgaben zu nutzen, die für den Roboter immer noch zu schwierig sind, aber es bleibt noch viel zu tun, um die Beziehung zwischen Mensch und Maschine zu stärken, sagt Dieter Fox, NVIDIA Senior Director of Robotics Research.

Cobots verlassen sich auf Kameras und andere Onboard-Sensoren, um ihre Umgebung zu überwachen, wobei Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens und der maschinellen Bildverarbeitung ihre Wahrnehmungsfähigkeiten verbessern - nicht nur bei der Erkennung von Objekten, sondern auch bei der Erfassung von Konzepten wie Kontext und Absicht.

Mit Wahrnehmung meine ich nicht nur Roboter, die Dinge identifizieren, die sie durch eine Kamera sehen können, sondern auch Roboter, die ihre unmittelbare Umgebung tatsächlich verstehen. Die Fähigkeit der Roboter, zu verstehen, was um sie herum geschieht, einschließlich des Verständnisses der Handlungen ihrer menschlichen Mitarbeiter, wird ihre Fähigkeit untermauern, vorherzusagen, was als nächstes passieren wird. Dies ist für die Roboter von entscheidender Bedeutung, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen und gleichzeitig die menschliche Sicherheit in den Vordergrund zu stellen, was bereits als eine der Herausforderungen angesehen werden kann, die das Zurückhalten autonomer Fahrzeuge darstellt.

Das maschinelle Lernen wird ein Schlüsselinstrument sein, um die Roboter auf die nächste Ebene zu bringen, und wie bei autonomen Fahrzeugen glaubt Fox, dass die Roboter von der Schulung in hochpräzisen virtuellen Umgebungen profitieren werden.

Wenn es um praxisnahes Training geht, werden ihre verbesserten Wahrnehmungsfähigkeiten es Robotern ermöglichen, aus der Beobachtung ihrer menschlichen Mitarbeiter zu lernen, wie sie komplexe Aufgaben demonstrieren, vielleicht unter Einbeziehung zusätzlicher gesprochener Anleitung. Diese Art von Training am Arbeitsplatz wird einfacher und effizienter sein, als wenn man erwartet, dass sich der Roboter Aktionen einfach merkt, während eine Person sie physisch durch die Bewegungen einer erforderlichen Aufgabe bewegt.

Sobald Roboter in der Fabrikhalle arbeiten, ist eine neue Generation von 3D-Sensoren erforderlich, um den Abstand zwischen dem Roboter und dem Menschen in der Nähe zu berechnen, um eine dynamische Sicherheitszone einzuhalten, sagt Dr. Mohamad Bdiwi - Leiter der Abteilung Robotik am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (Fraunhofer IWU).

Damit Roboter und Menschen eine optimale Produktivität erreichen können, muss sich die Wahrnehmung des Roboters auf die Gesichtserkennung erstrecken. Dies wird nicht nur dazu beitragen, Menschen zu identifizieren und ihre Handlungen zu antizipieren, sondern es wird auch den Robotern ermöglichen, wichtige nonverbale Kommunikation wie Mimik und Gestik besser zu interpretieren.

Die mündliche Kommunikation wird für Haushalts-Serviceroboter wichtiger sein, aber sie hat ihre Grenzen in einer lauten Industrieumgebung, in der wichtige gesprochene Befehle verloren gehen oder falsch interpretiert werden können. Auch die Fähigkeit, einfache und intuitive Handgesten wie Stop and Go zu verstehen, ist für uns selbstverständlich, wenn wir mit anderen Menschen kommunizieren. Die Befähigung der Roboter, solche nonverbalen Hinweise zu lesen, wenn sie Anweisungen befolgen oder Gefahren einschätzen, wird ihre kollaborativen Fähigkeiten sicherlich verbessern.

Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine ist eine Zwei-Wege-Straße, wobei die Cobot-Designer auch die emotionale Bindung berücksichtigen müssen, die Menschen eingehen können, wenn sie Roboter anthropomorphen, sagt Sari Nijssen - Doktorandin in Human-Roboter-Interaktion an der Radboud University.

Je humanoider ein Roboter erscheint und je mehr er lebensechte Eigenschaften zu zeigen scheint, desto mehr kümmert sich der Mensch um sein Wohlergehen, so Nijssens Forschung. Sie schlug den Teilnehmern eine Variation des klassischen "Wagenproblems" vor: die Frage, ob sie bereit wären, einen Roboter zu gefährden, um mehrere Verletzte zu retten. Die Antworten der Teilnehmer variierten je nachdem, wie emotional sie mit dem Roboter verbunden waren.

Ein hohes Maß an Empathie bei den Menschen zu wecken, mag nützlich sein, wenn man soziale Roboter für eine breitere menschliche Interaktion entwirft, aber es könnte kontraproduktiv sein, wenn es um die Entwicklung von Industrierobotern geht. Während ein gewisses Maß an Bindung erforderlich ist, damit Menschen ihre Roboter-Mitarbeiter akzeptieren können, könnte eine zu große Sorge um das Wohlbefinden des Roboters die Gesamtproduktivität beeinträchtigen, sagt Nijssen.

Es wurde nicht viel über langfristige Beziehungen zwischen Menschen und Robotern geforscht, aber es ist ein Bereich, der mehr Aufmerksamkeit erfordern wird, da Roboter Teil unseres Lebens werden. Während Roboter nicht in der Lage sind, Empathie zu erwidern, können sie vielleicht lernen, Interaktionen zu lesen und einfühlsame Reaktionen zu simulieren, um sich besser mit Menschen zu beschäftigen - der Schlüssel liegt darin, das richtige Gleichgewicht zu finden, um die beste Arbeitsbeziehung zwischen Menschen und ihren Co-Bot-Mitarbeitern aufzubauen.