Haus der Barmherzigkeit entwickelt Roboter, der aus Erfahrungen lernt

Utl.: Ziel ist die Entwicklung eines autonomen Serviceroboters.
Henry soll seine Umgebung erkunden und aus Erfahrungen lernen.
Der Roboter soll bei der Entdeckung von Gefahrenquellen
helfen. =

Wien (OTS) - Im Zuge des Forschungsprojekts STRANDS (Spatio-Temporal
Representations and Activities for Cognitive Control in Long-term
scenarios)entwickeln acht internationale Partner eine Software, die
Robotern eine umfassende räumlich-zeitliche Wahrnehmung und ein
eigenständiges Verständnis dieser Realität ermöglicht. "Wir leben in
einer Welt, die sich ständig verändert. Um etwa eine bestimmte Stelle
in einem Gebäude zu erreichen, muss man nicht nur den Weg kennen -
man muss Hindernisse und Personen als solche erkennen und ihnen
ausweichen können. Diese Aufgabe stellt Roboter vor enorme
Herausforderungen", erklärt MMag. Dr. Tobias Körtner, Projektmanager
an der Akademie für Altersforschung.

Ein Roboter, der die Welt versteht

Abseits autonomer Navigation soll dem STRANDS-Prototypen aber auch
eine Art Erinnerungsvermögen vermittelt werden, das es ihm
ermöglicht, eigene Schlüsse aus seinen Wahrnehmungen zu ziehen. Zu
diesem Zweck sucht der Roboter seine Umgebung laufend nach
Veränderungen ab und versucht Regelmäßigkeiten daraus abzuleiten.
Durch dieses System wird er auf Basis seiner eigenen Erfahrungen
erkennen können, wann Türen in Gebäuden geöffnet oder geschlossen
sein sollten, ob ein Feuerlöscher entwendet wurde und wann mit
Hindernissen im Gangbereich gerechnet werden muss - etwa im Zuge von
Reinigungsarbeiten. Sogar ein Verständnis darüber, wann sich für
gewöhnlich Personen im Gebäude aufhalten, ist so möglich. Langfristig
soll diese Technologie bei der Entdeckung von Gefahrenquellen und
beim Auffinden verirrter oder gestürzter Personen helfen.

Laufzeit ist Voraussetzung für Lernen

Grundvoraussetzung für eigenständiges Lernen ist, dass sich der
Roboter über längere Zeit autonom in einer realen Umgebung bewegen
kann. Um erste Erfahrungen in diesem Bereich zu sammeln, dreht
Prototyp "Henry" im Haus der Barmherzigkeit Seeböckgasse zwei Wochen
lang seine Runden. Der Tagesablauf ist so geplant, dass er zu
bestimmten Zeiten bestimmte Stationen ansteuert. Nähert sich der Akku
nach einer Betriebszeit von rund sechs Stunden seinem Ende, fährt er
eigenständig in seine Ladestation. Weiters wird im Rahmen der
Feldstudie erforscht, wie Henry von den Menschen in seiner Umgebung -
den Bewohnern, Mitarbeitern und Besuchern - angenommen wird. Henry
selbst soll einmal durchaus gesellig sein: Erkennt er, dass er
längere Zeit beobachtet wird, so fährt er auf die Person zu und
stellt sich via Sprachausgabe vor.

Suche nach Einsatzgebiet im Gesundheitsbereich läuft

Wesentliche Voraussetzung für einen künftigen Einsatz im
Gesundheitsbereich ist die Akzeptanz, so Univ.-Prof. Dr. Christoph
Gisinger, Institutsdirektor im Haus der Barmherzigkeit: "Obwohl wir
uns bei STRANDS noch im Bereich der Grundlagenforschung bewegen, sind
wir uns sicher, dass derartige Systeme über kurz oder lang einen
Platz im Gesundheitsbereich finden werden. Offen ist derzeit
allerdings noch, welche Aufgaben Roboter übernehmen können. Die
Palette der Möglichkeiten reichen dabei von Sicherheitsaufgaben bis
hin zu kleinen Transportdiensten. Konkrete Szenarien werden wir aber
erst im Laufe des Projekts in Zusammenarbeit mit dem Pflegepersonal
identifizieren." Dass Roboter einmal pflegerische Kerntätigkeiten
übernehmen können, schließt Gisinger aber aus: "Bei hochwertiger
Pflege geht es nicht nur um Wissen und Tätigkeiten, sondern vor allem
um Intuition und Einfühlungsvermögen - man denke nur an die Betreuung
von Demenzpatienten. Kein Roboter wird dazu je in der Lage sein."

Einheitliche Software Plattform als erster Schritt

"Aus technischer Sicht steht in der aktuellen Projektphase
insbesondere das reibungslose Zusammenspiel der Softwaremodule im
Vordergrund", erklärt Projektmanager DI Dr. Michael Zillich von der
Technischen Universität (TU) Wien. "Während wir von der TU Wien das
Modul für Objekterkennung liefern, stammt etwa die Software für die
vierdimensionale Modellierung von der Königlich Technischen
Hochschule in Stockholm und das Modul für Navigation und
Kartenerstellung von den britischen Universitäten Birmingham und
Lincoln. Im Moment geht es darum, diese Technologien miteinander zu
verweben und eine stabile Softwareplattform zu schaffen, mit der wir
weitere Entwicklungsschritte unternehmen können", so Zillich.
Koordiniert werden die acht STRANDS-Partner von Projektleiter Dr.
Nick Hawes an der University of Birmingham.

Serienhardware sorgt für Sicherheit

Im Rahmen von STRANDS werden serienmäßige Roboter-Modelle
eingesetzt, die bereits im Feldeinsatz erprobt wurden und technische
Sicherheitsstandards wie das TÜV-Siegel erfüllen. Um ihre Umgebung
möglichst umfassend wahrnehmen zu können, verfügen alle STRANDS
Roboter über zwei Kinect Kameras, die ihre Umgebung dreidimensional
erfassen und einen Laser Sensor, der nach bodennahen Hindernissen
Ausschau hält. Die Analyse der so gewonnenen Datenströme übernehmen
zwei Intel Core i7 Prozessoren mit insgesamt 12 GB Arbeitsspeicher
und eine Nvidia GeForce GT 640 Grafikkarte. Als Schnittstelle für
mögliche Interaktionen mit Passanten dient ein Touchscreen.

STRANDS

Das STRANDS Forschungsprojekt läuft über einen Zeitraum von 4
Jahren und ist im Rahmen des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms mit
Gesamtmitteln von 9 Millionen Euro ausgestattet. Die
STRANDS-Projektpartner: University of Birmingham (Projektoordinator,
UK), University of Lincoln - School of Computer Science (UK), G4S
Technology Ltd (UK), Haus der Barmherzigkeit Akademie für
Altersforschung (Österreich), Royal Institute of Technology
(Schweden), Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
(Deutschland), Technische Universität Wien (Österreich), University
of Leeds (UK). Weitere Informationen zu STRANDS finden Sie unter
http://strands-project.eu

Die "Haus der Barmherzigkeit"-Gruppe

Das gemeinnützige Haus der Barmherzigkeit bietet seit mehr als 135
Jahren schwer pflegebedürftigen Menschen eine Langzeit-Betreuung mit
mehr Lebensqualität. In fünf Pflegekrankenhäusern bzw. -heimen sowie
vierzehn Wohngemeinschaften in Wien und Niederösterreich leben rund
1.300 geriatrische und jüngere KlientInnen mit mehrfachen
Behinderungen. Neben der bestmöglichen medizinischen, pflegerischen
und therapeutischen Versorgung wird besonderer Wert auf einen
selbstbestimmten und abwechslungsreichen Alltag gelegt.

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