iCHORES - Intuitive Kollaboration mit Robotern

In den letzten Jahren sahen eine starke Entwicklung von Robotern, die für Service-Aufgaben eingesetzt werden sollen. Diese Roboter müssen so konzipiert sein, dass sie mit Menschen interagieren können, die wenig oder keine vorherige Erfahrung mit einem Roboter haben. Naive Benutzer müssen in der Lage sein, Roboter zu steuern und mit ihnen zusammenzuarbeiten. Daher sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um die Bedürfnisse von unerfahrenen Benutzern durch intuitive Interaktionsmethoden zu erfüllen. Um diese Nische zu füllen, entwickeln wir Methoden zum besseren Verständnis der Mensch- Roboter-Interaktion durch eine kollaborative Roboterschnittstelle für humanoide Haushaltsroboter. Dabei können Benutzer durch multimodale Hinweise in Form von Sprache, Gesten und Blicken intuitiv mit dem Roboter interagieren. Das Projekt wird über den Stand der Technik hinausgehen, indem es visuelle und blickbasierte Modalitäten mit Sprache kombiniert, um die Absichten des Benutzers für eine erfolgreiche Aufgabenerfüllung zu verstehen. In einem benutzerzentrierten Ansatz mittels Benutzerstudien kreieren wir Modelle wie Menschen auf natürliche Weise Gesten und Blicke in natürlicher Kommunikation verwenden. Diese Studien werden für Szenarien durchgeführt, die verschiedene Tische und Regale sowie das Aufräumen eines ganzen Raums umfassen, um die Allgemeingültigkeit des Ansatzes zu zeigen. Die Szenarien werden sowohl in Virtual Reality (VR) als auch in realen Umgebungen entwickelt. Die VR Nachbildungen ermöglichen eine schnelle Umsetzung und eine erste Datenerfassung mit naiven Benutzern bereits in der Entwurfsphase. Anschließend werden diese Modelle in eine multimodale Schnittstelle für die Mensch-Roboter-Interaktion integriert. Zu diesem Zweck wird eine graphbasierte Darstellung visueller Szenen entwickeln, die Blickinformationen enthält und aus den gestischen Informationen extrahiert werden kann. Das Projekt zielt auf einen völlig neuen Ansatz für die Interaktion mit Robotern und anderen cyber-physischen Systemen ab. Die Idee ist, dass ein unerfahrener Benutzer mit einem Roboter über natürliche Sprache mit intuitiven Gesten und Blicken interagieren kann, im Gegensatz zu früheren kollaborativen Systemen, die programmähnliche Sprachbefehle verwenden. Die Schnittstelle wird durch die Durchführung von Nutzerstudien in einer realen Umgebung für beide Szenarien evaluiert, um die Auswirkungen des Einsatzes mehrerer Modalitäten in der Kommunikation zu untersuchen. Wir werden die Hypothesen testen, sodass die Einbeziehung von gesten- und blickbasierten Informationen in die Mensch- Roboter-Interaktion den menschlichen Benutzer in der Interaktion mit dem Roboter unterstützt das Vertrauen stärkt, dass der Mensch die Maschine sicher kontrollieren kann. Das Projekt wird von Bipin Indurkhya von der Universität Krakau geleitet, zusammen mit Michal Vavrecka, CTU Praha, und Markus Vincze von der TU Wien.