Wechselseitige Intentionserkennung für die Mensch-Roboter-Kooperation (WISEL)

• Antragsteller: Professor Dr. Dominik Henrich
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 513159450

Klassische Automatisierungssysteme sind darauf ausgelegt, eine fest einprogrammierte Aufgabe über einen langen Zeitraum hinweg zyklisch auszuführen. Zur Gewährleistung der Sicherheit von Menschen, die sich in der Nähe der Arbeitszelle befinden, ist diese häufig durch Zäune abgetrennt. Aktuelle Entwicklungen erlauben die Aufhebung dieser Barrieren, sodass sich Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum bewegen. Mensch und Roboter können nun unter Nutzung ihrer individuellen Fähigkeiten gemeinsam an der Erreichung eines Ziels zusammenarbeiten. Die Symbiose von intelligenter Robotik und von menschlichen kognitiven Fähigkeiten verspricht hybride, flexible Kooperationssysteme, welche in vielen Anwendungen einsetzbar sind, wie beispielsweise in der Kleinserienfertigung, in der Dienstleistung, in Werkstätten, in Laboren und in Haushalten. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Untersuchung der beiderseitigen Intentionserkennung im Rahmen eines Kooperationskonzepts für Mensch und Roboter. In diesem Kontext sollen Mensch und Roboter als gleichberechtigte Partner agieren, die ihre Aktionen frei und dynamisch auswählen können. Das Vorhaben basiert auf der Annahme, dass die Partner ihre Absichten nonverbal kommunizieren können. Idealerweise können die Partner während der Durchführung dynamisch koordinieren. Die Grundlage, um unterschiedliche Pläne repräsentieren zu können, soll eine neu entwickelte, roboterinterne Aufgabenrepräsentation liefern, die alternative Herangehensweisen und Beobachtungsunsicherheiten repräsentieren kann. Kommunizieren untergliedert sich in das Mitteilen einer Nachricht und das Verstehen selbiger. Auf Seiten des Roboters soll dies durch die Konzepte Intentionserkennung und Lesbarkeit erreicht werden. Als Lösungsansätze werden Hidden-Markov-Modelle, Bewegungsprädiktion und Human-Aware-Motion-Planning herangezogen. Beantwortet werden sollen unter anderem die Fragestellungen, wie sich die Konzepte zur Prädiktion der aktuellen Aktion und des längerfristigen Plans eignen und wie sie zu einer flüssigen Zusammenarbeit beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen