Projektleiterin Britta Wrede (Citec) und Serviceroboter Floka. - © Citec
Projektleiterin Britta Wrede (Citec) und Serviceroboter Floka. | © Citec

Bielefeld Forschungsprojekt der Uni Bielefeld: Ein Roboter-Apartment, das mitdenkt

Ivonne Michel

Bielefeld. Ein alleinstehender Senior stürzt in seiner Wohnung. Über Sensorplatinen auf dem Fußboden wird die Verlagerung des Gewichts erfasst, automatisiert der Rettungsdienst alarmiert und der Hausroboter bringt ein Glas Wasser und eine Decke. Eine Vision, wie mitdenkende Räume in Zukunft ihren Bewohnern helfen könnten. Was eine intelligente Wohnung sozial kompetent macht, sodass sie ihre Bewohner optimal unterstützen kann, haben Wissenschaftler des Exzellenzclusters „Kognitive Interaktionstechnologie" (Citec) der Universität Bielefeld in einem Großprojekt vier Jahre lang erforscht. „Wir haben untersucht, wie Menschen im Alltag mit einem intelligenten Apartment umgehen, wie sie mit ihm interagieren und kommunizieren können und wie ein Roboter dabei helfen kann", erklärt die Citec-Forscherin Britta Wrede, die das Projekt mit Sven Wachsmuth und Thomas Hermann leitet. „Das Apartment passt sich an unterschiedliche Situationen an und ist nicht auf einzelne Dienstleistungen begrenzt", ergänzt die Informatikerin. Das Konzept des flexiblen Lernens mache das Projekt so besonders. Als Hauptergebnis hat das Forscherteam im Citec-Gebäude ein 45 Quadratmeter großes, mitdenkendes Apartment geschaffen. Wohnzimmer mit Sofaecke, Küchenzeile, Flur und Badezimmer, hell und modern eingerichtet und mit Kameras, Sensoren und Mikrofonen ausgestattet. "Serviceroboter at home" Ein zentraler Teil des Projekts ist der Serviceroboter Floka. Er hat 2016 die Weltmeisterschaft in der Kategorie „Serviceroboter – at home" gewonnen. Flokas Kopf ist austauschbar. Sein Sensorkopf beherrscht Farb- und Tiefenwahrnehmung, sein sozialer Kopf gibt ihm hingegen ein persönlicheres Gesicht und erlaubt dem Roboter, mimisch auf sein menschliches Gegenüber zu reagieren. „Diese Art von Körpersprache sorgt dafür, dass Flokas Äußerungen von Menschen unbewusst leichter verstanden werden", sagt Wachsmuth. Im Apartment begrüßt Floka die Besucher und Gäste auf Englisch und mit Handschlag. Er ist mit den Sensoren und dem Steuerungssystem der Wohnung vernetzt. So kann das Apartment ihn direkt dorthin dirigieren, wo Unterstützung nötig ist. Floka kann Gesichter erkennen, Dinge anreichen und die Gäste durch den Raum begleiten", erklärt Wrede. „Der Roboter assistiert nicht nur, er ist auch ein Ansprechpartner für die Gäste, um mit der Wohnung zu reden." Andernfalls müssten die Nutzer einfach in den Raum hineinsprechen und das komme vielen Menschen unnatürlich vor. Ein weiterer Ansprechpartner ist Flobi, ebenfalls ein Roboter. In der Wohnung erscheint er als virtuelle Figur, als sogenannter Avatar, auf Bildschirmen im Flur und in der Küche. Er begrüßt die Gäste und unterstützt sie, sich zurechtzufinden. „Die Teller kommen in den vorderen Schrank", antwortet er beispielsweise auf die entsprechende Frage. Sensoren, Mikrofone und Kameras Um darzustellen, wie sich der Energieverbrauch im Apartment entwickelt, wird Sonifikation, die Darstellung von Daten in Klängen, genutzt. Mit leisem Bachrauschen lässt die Wohnung – wenn gewünscht – hören, dass der Stromverbrauch normal verläuft. Sobald ein starker Energieverbraucher wie der Wasserkocher hinzugeschaltet wird, schwillt das Geräusch zu einem Regenschauer an. Bei hohem Verbrauch hört der Gast Donnergrollen. Auch visuell wird der steigende Stromverbrauch dargestellt: Die „Info Plant", eine Grünpflanze, erleuchtet gelb und lässt ein Blatt herabsinken. Im Badezimmer kann der Nutzer die Licht- und Geräuschkulisse steuern. Legt er eine Muschel auf die Ablage, ertönt Meeresrauschen und das Licht wechselt ins Blaue. Um in Studien das Verhalten von Menschen aufzuzeichnen, verfügt das Apartment zudem über zahlreiche Sensoren: Mikrofone, Kameras, Sensoren zur Bewegungserfassung und ein taktiler Fußboden. Um die Daten der Nutzer zu schützen, werden sie nicht in der Cloud, sondern lokal in einem eigenen Netzwerk gespeichert. Durch die Analyse erfährt das Apartment, wie es richtig mit den Gästen interagieren kann. „Es erkennt, wohin sich Personen bewegen, wohin diese schauen, es kann sie hören und über Floka und Flobi mit den Personen sprechen", erklärt Hermann. Künftig soll die Laborwohnung für neue Projekte zur Smart-Home-Forschung genutzt und auch anderen Forschungsgruppen als Experimentierumgebung zur Verfügung gestellt werden.

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