Künstliche Intelligenz optimieren 22.03.2015, 06:55 Uhr

Roboter sollen im Kinderzimmer für Ordnung sorgen

Für genervte Eltern ist ein unaufgeräumtes Kinderzimmer ein Ärgernis – für Roboter eher ein großes Lernfeld. Denn dort sind sie mit Aufgaben konfrontiert, die sie überfordern. Ein Forschungsverbund unter der Leitung der TU Wien will das jetzt ändern. Roboter sollen künftig das Chaos in den Räumen der lieben Kleinen in Ordnung bringen.

Es könnte mal wieder aufgeräumt werden…: Forscher arbeiten daran, dass in Zukunft Roboter diese Aufgabe übernehmen. Widerspruchslos. Noch sind die Maschinen damit überfordert, Ordnung herzustellen. 

Es könnte mal wieder aufgeräumt werden…: Forscher arbeiten daran, dass in Zukunft Roboter diese Aufgabe übernehmen. Widerspruchslos. Noch sind die Maschinen damit überfordert, Ordnung herzustellen. 

Foto: Jens Kalaene/dpa

Es herrscht mal wieder das übliche Drunter und Drüber im Zwergenzimmer. Aufräumen ist angesagt. Dann herrscht Eiszeit zwischen den Eltern und den lieben Kleinen. Doch einmal angefangen, geht alles ganz schnell. Rasch liegen alle Bauklötze in der grünen Kiste, die Autos in der roten und die Kuscheltiere in der gelben Kiste.

Was für Kinder offenbar ein Kinderspiel ist, das ist für Roboter bislang eine unlösbare Aufgabe. „Oft ist man schon froh, wenn ein Roboter drei am Tisch liegende Objekte zuverlässig erkennt“, sagt Elektrotechniker Dr. Michael Zillich vom Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der Technischen Universität Wien.

Forschungsprojekt SQUIRREL 

Zillich ist nicht alleine angetreten, das zu verändern. Im Forschungsprojekt SQUIRREL entwickelt ein internationaler Forscherverbund nun Roboter, die mit Hilfe des Menschen lernen, das Chaos zu beseitigen. Ähnlich wie ein Eichhörnchen – das ist die Übersetzung für Squirrel – soll der Roboter die herumliegenden Sachen auflesen und richtig einsortieren.

Die Uni Innsbruck kümmert sich vor allem um den Greifarm des Roboters, für die Orientierung im Raum ist die Uni in Freiburg zuständig. Mit der Verhaltensplanung des Roboters beschäftigen sich Wissenschaftler am King’s College in London. Weiterhin sind die Universitäten in Bonn und Twente bei Squirrel dabei und das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung sowie die Firmen Festo, IDMind und der Verein Pädagogische Initiative 2-10 in. Die TU Wien leitet dieses Projekt.

„Roboter wäre Stunden oder Tage mit Rechnen beschäftigt“

„Wir wollen allerdings, dass der Roboter mit einer großen Menge von Objekten fertig wird, die vielleicht sogar zu einem großen Haufen aufgetürmt sind. Das geht nur, wenn man sich kluge Vereinfachungsstrategien überlegt.“ Die von Zillich und Kollegen trainierten Roboter sollen sich so verhalten, wie die lieben Kleinen es beim ungeliebten Aufräumen vormachen: Sie greifen einfach zu und ordnen, so wird der Chaos-Stapel immer kleiner.

Squirrel-Projektleiter Michael Zillich mit seinem Roboter, der ordentlich aufräumen lernen soll.

Squirrel-Projektleiter Michael Zillich mit seinem Roboter, der ordentlich aufräumen lernen soll.

Foto: TU Wien

Genau das soll der Roboter auch tun: Er soll sich Objekte, die besonders herausstechen, greifen und bewegen. Purzelt dann der ganze Spielzeughaufen auseinander, so ist die Situation zumindest schon mal ein wenig übersichtlicher geworden.

Interessante Objekte identifizieren und dann zugreifen 

Zillich werkelt an einfachen, rasch arbeitenden Algorithmen, die zuerst aus dem Kamerabild des Roboters die interessanten Objekte identifizieren. Die soll die Maschine dann greifen. Alle anderen Aktivitäten ergeben sich dann im ständigen Wechselspiel aus den Aktionen des Roboters und der Reaktion der Umgebung. Der Roboter wird auch mit Modellen aus der Kognitionspsychologie gefüttert, damit seine Aufmerksamkeit in die richtige Richtung gelenkt wird.

Erste Experimente in Kindergärten erfolgreich

Das Squirrel-Team hat bereits erste Experimente in Kindergärten mit ihrem Roboter, der ein wenig an einen Staubsauger-Roboter erinnert, durchgeführt. Der Erfolg war riesig, wie Zillich berichtet: „Auf den ersten Blick sind manche Kinder ein bisschen enttäuscht, weil sie sich unter einem Roboter ein humanoides Männchen vorgestellt haben. Aber wenn sie dann sehen, wie sie mit dem Roboter interagieren können, wie er ihre Anweisungen befolgt und das Spielzeug im Zimmer herumschiebt, dann sind sie durch und durch begeistert.“ 

Von Detlef Stoller

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