Hybrid-Living: Mensch-Roboter-Kollaboration in der Küche der Zukunft

Intelligente Produkte transformieren unseren privaten Haushalt ebenso wie unsere Arbeitswelt. Mit der zunehmenden Flexibilität von Roboterplattformen findet ein Transfer von Interaktions- und Bedienkonzepten mittlerweile in beide Richtungen statt. Saugroboter sind bereits im Markt etabliert, intelligente Lautsprecher eröffnen im Haushalt neue erweiterte Wege der Mensch-Maschine-Interaktion. Beide Produktarten haben bereits jetzt einen großen Einfluss auf das gesamte Ökosystem „Wohnung und Haushalt“. Größere mobile Service-Roboter mit manipulativen Fähigkeiten stehen noch vor der Markteinführung, werden jedoch bereits in Szenario-Studien und Benchmarking-Aufgaben intensiv exploriert. Welche Auswirkungen die Einführung von manipulativen Service-Robotern auf das Wohnumfeld haben werden, ist bisher wenig systematisch erforscht. Das Wohnumfeld ist zurzeit ausschließlich auf die Nutzung durch den Menschen ausgelegt. Dies betrifft Navigationswege oder die Gerätebedienung ebenso wie der Zugang zu Regalen, Schränken oder Schubladen. Schnittstellen und Bedienkonzepte, die ein mögliches Delegieren von Haushaltsaufgaben an einen Service-Roboter erlauben, beziehen sich nicht nur auf den Roboter selbst, sondern betreffen das gesamte smarte Wohnumfeld inklusive Möbel, Haushaltsgeräte, Türen und Haushaltsgegenstände. Die Küche hat hier eine besondere Pilotrolle, weil hier besonders viele Prozesse im Haushalt funktional verankert sind und das Umfeld bereits einen hohen Technisierungsgrad hat, der sowohl vom Menschen als auch von Servicerobotern genutzt werden muss. Eine frühzeitige Berücksichtigung von Zukunftsszenarien in diesem Umfeld führt daher zu signifikanten Wettbewerbsvorteilen in diesem Marktsegment. Gleichzeitig sind Robustheitsanforderungen im Alltag und dort neu gelernte Interaktionsmuster ein Innovationstreiber für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Arbeitswelt.

CoR-Lab - Universität Bielefeld

Sven Wachsmuth

Sven Wachsmuth

Gruppenleiter Zentrallabor

Details

Hybrid-Living

€1,620,000.00

Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen

it's OWL

Problem

Mensch-Roboter-Kollaboration findet meistens in stark vorstrukturierten Umgebungen statt. In Arbeitszellen operiert der Roboterarm beispielsweise in einem fixierten, kontrollierten Arbeitsraum, der auf den Roboter zugeschnitten ist. In Wohnumgebungen ist dies nicht der Fall, diese sind auf den Menschen zugeschnitten. Um alle relevanten Orte und Objekte zu erreichen und manipulieren zu können, muss ein Service-Roboter mobil sein und extrem hohe Autonomieanforderungen erfüllen. Dabei wird die Umgebung mit allen Haushaltsgeräten, Abstellorten und Stauräumen weitestgehend als statisch oder passiv beweglich angenommen, d.h. der Roboter wird an den Perzeptions- und Manipulationsfähigkeiten eines Menschen gemessen in einem Umfeld, das alleine auf den Menschen zugeschnitten ist. Das Projekt „Hybrid Living“ untersucht Lösungswege zur Gestaltung des Roboterverhalten, der Umgebung und der Interaktion zwischen Mensch-Roboter-Umgebung, um Aufräumaufgaben effizient und transparent zu lösen.

Ziel und Ansatz

Das Projekt „Hybrid Living“ exploriert Interaktionsstrategien für hoch-flexible Aufgabenstellungen, in denen ein autonomer Service-Roboter den Menschen im Alltag unterstützt. Das Projekt verfolgt einen Zwischenweg, in dem Mensch, Roboter und Umgebung zusammen in einem Entwurfsprozess betrachtet werden. Die Umgebung wird nicht als statisch und passiv begriffen, sondern richtet sich an der Nutzung durch den Menschen bzw. Roboter aus, nimmt an der Wahrnehmung des Umgebungszustands teil, ist aktiver Interaktionsteilnehmer in einer Alltagsaufgabe.



Derartige hybride Bedienkonzepte, die Menschen und Roboter zusammen mit einer physisch und multimodal interaktiven Umgebung betrachten sind im Fokus des Projekts. Als Benchmarking-Szenario wird das Ein- und Ausräumen eines Geschirrspülers betrachtet. Das Projekt untersucht die wechselseitigen Auswirkungen der Rolle von Service-Robotern in dieser Aufgabe im Umfeld „Küche“ im Hinblick auf die Funktionalität und die Akzeptanz. 

Beteiligte Partner

Bielefeld, Germany

2007

CoR-Lab - Universität Bielefeld

Kirchlengern, Germany

1886

Hettich

Gütersloh, Germany

1899

Miele & Cie. KG

Metzingen, Germany

2019

NEURA Robotics GmbH

Bielefeld, Germany

1969

Universität Bielefeld