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Benimmunterricht für Roboter

Homer, Zora und Albert sind die egozentrischen Stars des Instituts für Informatik der Universität Freiburg. Informatiker Prof. Dr. Wolfram Burgard will ihnen Manieren beibringen. Erst dann dürfen sie sich auf der Straße fortbewegen – denn sie sind Roboter.


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Roboter Homer lernt, sich in Städten zu orientieren. Foto: Universität Freiburg

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„Roboter haben ein eingeschränktes Weltbild, in dem zunächst nur sie selbst existieren. Das macht sie zu wahren Egoisten“, erklärt Burgard, Leiter der Arbeitsgruppe „Autonome Intelligente Systeme“ am Institut für Informatik der Universität Freiburg. „Darum wollen wir unsere Roboter auf die Wirklichkeit vorbereiten, in der sie nicht allein sind. Wir wollen ihnen soziale Kompetenzen beibringen.“ Burgard und sein Team sind an einem internationalen Forschungsprojekt beteiligt, in dem sie mit Informatikkollegen der ETH Zürich, der RWTH Aachen sowie der Universitäten Oxford und Löwen in Belgien die Orientierungsfähigkeit von autonomen intelligenten Systemen verbessern wollen.

 

  • Roboter in der Fußgängerzone

Geplant ist, mobile Roboter der eingebundenen Forscherteams durch städtische Lebensräume wie Einkaufszentren, Parks und Fußgängerzonen zu schicken, in denen sie sich eigenständig zurechtfinden müssen. Bei diesem Experiment sollen sich die Roboter an menschliche Verhaltensweisen anpassen. „Der Wunsch der Wissenschaftler war bisher, mobile Roboter zu konstruieren, die sich zielorientiert und schnell fortbewegen“, sagt Burgard – schließlich werde Zeiteffizienz nicht nur von potenziellen Kunden verlangt. „Vor allem zwingen uns die begrenzten Batteriekapazitäten dazu, den Roboter auf eine hohe Betriebsgeschwindigkeit zu bringen. Bei Testläufen haben wir aber gesehen, dass unsere autonomen Systeme bei einem Parcours durch urbane Szenerien wenig kooperativ agieren. Sie neigen beispielsweise eher dazu zu drängeln, als sich mit dem Strom zu bewegen.“ Dies sei die Konsequenz ihres eingespeicherten Programms, das nichts anderes als die zügige Abwicklung einer Aufgabenstellung zulasse.

 

  • Keine Behinderung für den Straßenverkehr

Spezielle Algorithmen sollen nun helfen, Roboter aufmerksam und rücksichtsvoll agieren zu lassen. Eine zuvor einprogrammierte Karte, ein GPS-Sender und ein elektronischer Kompass sollen ihn dabei auf den richtigen Kurs bringen. Bei dieser Aufgabe sind Kreativität und Geduld gefragt, da verschiedene Problemstellungen gleichermaßen berücksichtigt werden müssen: „Die Schwierigkeit liegt darin, dem Roboter zu erklären, wie man einen Fußweg von einer Straße unterscheidet. Der Roboter darf weder vor ein Auto geraten noch Radfahrer und Fußgänger behindern“, erklärt der Wissenschaftler.

 

  • Kulturelle Unterschiede bei Fußgängern

Schwierig ist die Beachtung gesellschaftlicher Verhaltensnormen in unterschiedlichen kulturellen Kontexten. Burgard und seine Kollegen planen, die Roboter nicht nur in Deutschland einzusetzen, sondern auch in anderen Ländern. Als Operationsgebiet sollen zum Beispiel die britischen Inseln dienen. Dort müssen sich die mobilen Maschinen an den überraschenden Wechsel von Rechts- zu Linksverkehr anpassen. „Auch auf dem Bürgersteig weichen Engländer entgegenkommenden Passanten nach links aus“, sagt Burgard. „Darauf müssen sich dann auch die Roboter einstellen. Allerdings ist nicht auszuschließen, dass sie sich an das ungewohnte Verhalten schneller anpassen als der Mensch.“ (von Holger Lühmann)

Die Druckversion dieses Textes (pdf) finden Sie hier.

 

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Prof. Dr. Wolfram Burgard

Wolfram Burgard ist seit 1999 Professor am Institut für Informatik der Universität Freiburg, wo er 2006 den Lehrstuhl für „Autonome Intelligente Systeme“ übernahm. Dort forscht Burgard mit 22 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiten an künstlicher Intelligenz und autonomer Robotik. Im Jahre 2009 hat ihm die Deutsche Forschungsgemeinschaft den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis verliehen. 2010 erhielt Burgard vom Europäischen Forschungsrat für sein Projekt „Reliable Lifelong Navigation for Mobile Robots“ einen ERC Advanced Grant in Höhe von knapp 2,5 Millionen Euro.

 

 

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Die schlauen Roboter der Universität Freiburg

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Drängeln nicht erlaubt: Homer trainiert im Straßenverkehr und in der Fußgängerzone (Foto: Universität Freiburg) 

 

Der Butler der Zukunft: PR2 kannim Haushalt mithelfen (Foto: Willow Garage)

   
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Ab in die Luft: Der Quadrotor kann autonom navigieren und Hindernisse und Menschen umfliegen (Foto: Universität Freiburg)        

 

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