Robotersysteme: Bayerische Forschungsallianz beteiligt sich an EU-Projekt IntelliMan

Das Potential von intelligenten, KI-gesteuerten Robotern, die in Krankenhäusern, in der Alten- und Kinderpflege, in Fabriken, in Restaurants, in der Dienstleistungsbranche und im Haushalt unterstützen, ist enorm hoch. Intelligente und interaktionsfähige Robotersysteme sind jedoch nur dann effektiv, wenn sie flexibel auf unterschiedliche Umgebungen und Situationen reagieren können. Entsprechend muss ein Roboter lernfähig sein, was für Forscher und Entwickler eine machbare Herausforderung ist.

Das von der EU geförderte Forschungs- und Innovationsprojekt IntelliMan hat sich die Entwicklung solch intelligenter und lernfähiger Roboter zum Ziel gesetzt. Unter Koordination der Università di Bologna in Italien arbeiten im Projekt 13 Partner aus sechs Ländern zusammen. Die EU fördert das Vorhaben unter dem europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation „Horizon Europe“ mit 4,5 Millionen Euro.

Robotersysteme: Autonome Ausführung von Aufgaben

In den letzten Jahrzehnten hat die Forschung im Bereich der intelligenten, interaktiven und lernfähigen Robotik stark an Fahrt aufgenommen. Roboterarme und Robotergreifer für Maschinen, die direkt und autonom mit ihrer Umgebung interagieren können, werden zunehmend verfügbar und erschwinglich. Von zentraler Bedeutung wird allerdings in Zukunft sein, wie solche autonomen Robotersysteme neue Fähigkeiten erlernen können. Denn die reale Welt weist zu viele Variationen auf, als dass ein genaues Modell der menschlichen Wünsche und Verhaltensweisen, der Umgebung, der darin befindlichen Objekte oder der zu ihrer Handhabung erforderlichen Fähigkeiten im Voraus erstellt werden könnte.

Die nächste Generation von Roboter-Manipulationssystemen soll durch künstliche Intelligenz in der Lage sein, autonom Aufgaben mit begrenzter menschlicher Überwachung auszuführen. Außerdem mit Objekten, unabhängig von deren Material, Größe und Form, interagieren zu können. Durch die Interaktion mit Mensch und Umgebung sollen Robotersysteme gleichzeitig neue Kenntnisse erlernen. Diese sollen ihren Einsatz für unvorhergesehene, nicht vorprogrammierte Aufgaben ermöglichen. Dieser Einsatz reicht von industrieller Fertigung über die Logistik bis hin zur Servicerobotik und tragbaren Geräten wie Exoskeletten und Prothesen. Das bedeutet, dass diese Robotersysteme bestimmte Sicherheitsanforderungen erlernen und einhalten müssen. Sie müssen also erkennen, wenn sie eine Aufgabe nicht unter den geltenden Sicherheitsanforderungen lösen können. So kann ein „Vertrauensniveau“ zwischen Mensch und Roboter entstehen.

Robotersysteme: Interaktionsfähigkeit mit Menschen und Objekten

„Das IntelliMan-Projekt konzentriert sich auf die Frage, wie ein Roboter effizient lernen kann, um Aufgaben zielgerichtet, hochleistungsfähig und sicher zu erledigen“, sagt Prof. Gianluca Palli, Koordinator des IntelliMan-Projektes an der Abteilung für Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik Guglielmo Marconi der Università di Bologna (Italien). „Der Roboter soll dabei Interaktionsfähigkeiten mit Menschen, Objekten und seiner Umgebung erlernen und daraus abstrahierbare Interaktionsszenarien entwickeln. Auch Eigenschaften und Funktionalitäten der Objekte soll der Roboter über die gezielte Interaktion ableiten können. Wahrnehmung und Akzeptanz durch die Nutzer sollen dabei durchgehend in Betracht gezogen werden.“

In komplexen und unterschiedlichen Anwendungsszenarien wollen die IntelliMan-Wissenschaftler Probleme des Greifens und Ablegens flexibler Objekte untersuchen: in der Oberarm-Prothetik, bei alltäglichen Küchenaktivitäten, bei der flexiblen Fertigung von Kabelsätzen für Automobilkabelbäume und bei der Handhabung von frischen Lebensmitteln für Supermarktlogistikanwendungen. Dieses heterogene Set von Nutzungsszenarien mit unterschiedlichsten An- und Herausforderungen soll es ermöglichen, verschiedene Lösungen für die Interaktionsproblematik zu entwickeln.

Über das EU-Projekt IntelliMan

Das IntelliMan-Konsortium besteht aus 13 international anerkannten, wissenschaftlichen und industriellen Partnern aus den Ländern Deutschland, Italien, Spanien, Schweiz, Slowenien und Vereinigtes Königreich. Sie kommen aus den Bereichen KI, Robotik, Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), sowie Sozial-, Geistes- und Wirtschaftswissenschaften und arbeiten im Projekt unter der Koordination der Università di Bologna (Italien) interdisziplinär zusammen. Die EU fördert das Vorhaben unter dem europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation „Horizon Europe“ mit 4,5 Millionen Euro.

Aus Bayern beteiligen sich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und die Bayerische Forschungsallianz (BayFOR) an IntelliMan. Sie werden mit insgesamt rund 1,2 Millionen  Euro gefördert. In der Antragsphase unterstützte die BayFOR den Koordinator und das Konsortium bei der fachlich-inhaltlichen Konzeptionierung des EU-Antrags sowie bei der Klärung von finanziellen und administrativen Fragen. Als geförderter Partner assistiert die BayFOR in IntelliMan beim Projektmanagement und übernimmt die Kommunikation mit der Öffentlichkeit und interessierten Fachkreisen.

Die vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst geförderte Bayerische Forschungsallianz berät und unterstützt bayerische Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft (insbesondere KMU) umfassend beim Einwerben von europäischen Fördermitteln für Forschung, Entwicklung und Innovation. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der EU, Horizon Europe. Die BayFOR ist Partner im Enterprise Europe Network und in der Bayerischen Forschungs- und Innovationsagentur.

Lesen Sie auch: Automatisierung: Was deutsche Mittelständler von Robotern halten