Roboter für Assistenzfunktionen: Interaktionsstrategien

Dabei wird das gesamte Spektrum von Mensch-Roboter-Interaktionen (MRI), also geeignete Interaktionslösungen für jede Alltagssituation, adressiert. Zukunftsfähige Lösungen müssen das individuelle Interaktionsverhalten und das Umfeld wie auch die technologischen Möglichkeiten in den Blick nehmen und sich an gesellschaftlichen Anforderungen an eine „interaktive Robotik“ messen lassen. Sie müssen auch  die einfache Nutzung von Technik, das Vertrauen in Technik, die Zuverlässigkeit und damit auch die Sicherheit im Sinne der in der Hightech-Strategie der Bundesregierung formulierten Zukunftsaufgabe einer „digitalen Wirtschaft und Gesellschaft“ gewährleisten.

Diese Maßnahme bildet den zweiten Förderschwerpunkt der Bekanntmachungsreihe „Roboter für Assistenzfunktionen“ (bisher: Autonome Roboter für Assistenzfunktionen). Hiermit sollen für eine zielorientierte Gestaltung von Interaktionsstrategien der Mensch-Roboter-Interaktion interaktive Grundfertigkeiten aufgegriffen, weiterentwickelt und intelligent kombiniert werden.

Im Fokus stehen Vorhaben, die die Interaktion zwischen Mensch und Roboter oder robotischem System verbessern. Hier ist auch die Entwicklung von Robotersystemen und deren Teilsystemen adressiert – nicht jedoch für Zwecke der Produktion. Ein spezifischer Interaktionsbezug sollte erkennbar sein. Zur nachvollziehbaren Darstellung der im Projekt geplanten Interaktionsstrategien und deren Erforschung sind die vorgesehen Anwendungsfelder und die Interaktionsformen zu spezifizieren. Diese sollen auch Aufschluss über die Zielgruppe und den angestrebten Nutzen geben.

Gefördert werden innovative Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die im Hinblick auf eine zielorientierte Gestaltung von Interaktionsstrategien der MRI interaktive Grundfertigkeiten aufgreifen, weiterentwickeln und intelligent kombinieren. Die Verbundprojekte mit industrieller Beteiligung müssen in einem oder mehreren der folgenden Aspekte deutliche Fortschritte gegenüber dem aktuellen Stand der Forschung und Technik aufweisen:

• Erwerb und Anpassung neuer Fertigkeiten und Kenntnisse (Absichten und Handlungsanweisungen): Für die Interaktion in komplexen Handlungsszenarien sollen verschiedene Interaktionsformen (z.B. Sprache, Gestik, Demonstration) entwickelt werden, sodass ein kooperatives Lernen ermöglicht wird.
• Adaption an sich verändernde Situationen: Bei der Interaktion zwischen Menschen und Robotern spielen das physische Umfeld sowie das Sozialgefüge und damit verknüpfte personenbezogene Faktoren eine entscheidende Rolle. Der Roboter muss fähig sein, kontext- und personenbezogen zu interagieren.
• Robuste Interaktion in Gruppen von Nutzern und Robotern: Aktuell fokussieren Interaktionsszenarien überwiegend MRI in 1-zu-1-Szenarien. Roboter sollen in der Lage sein, sicher und angemessen in realweltlichen Umgebungen mit zwei oder mehr Personen Robotereinsatz (z.B. in Mehrpersonenhaushalten oder öffentlichen Räumen)zu interagieren.
• Erwartungshaltungen des Menschen und Intentionserkennung: Für die MRI ist die wechselseitige Antizipation von Handlungen der Interaktionspartner (Intentionserkennung) wesentlich. Es bedarf innovativer Ansätze, die den Aufbau adäquater Ideen und Vorstellungen von Roboterfunktionalitäten und  -handlungen unterstützen (mentale Modelle), beispielsweise durch eine klare und deutliche Repräsentation von Intentionen und gezogenen Schlussfolgerungen des Roboters (Transparenz).
• Erhöhung der Akzeptanz: Die Akzeptanz der Interaktion des Menschen mit dem Roboter, hängt u. a. davon ab, wie sicher und einfach, aber auch wie freudvoll diese gestaltet ist. Unter Berücksichtigung der Anwendungsfelder bedarf es der Beschreibung von Gütekriterien, die die Akzeptanz robotischer Systeme beeinflussen. Hierbei ist auch die Frage zu klären, wie Schutzmechanismen im Verhalten des Roboters im Hinblick auf die Personensicherheit verankert werden können.

Die Gestaltung geeigneter Mensch-Roboter-Schnittstellen, die eine direkte, bedarfsgerechte Interaktion und Kooperation zwischen Menschen und Robotern ermöglichen, ist grundlegend für alle Projekte in diesem Förderschwerpunkt. Durch eine Begleitmaßnahme soll die Übertragbarkeit zu verschiedenen Anwendern und Synergien über unterschiedliche Anwendungsszenarien hinweg unterstützt werden. Das Begleitprojekt ist ein gesondertes Verbundvorhaben mit technologischer und nicht-technologischer Expertise und wird operativ durch Beratung, Moderation und Evaluation tätig. Das Begleitprojekt wird durch relevante Disziplinen wie z.B. Informatik, Mensch-Technik-Interaktionsforschung, Recht- und Wirtschaftswissenschaften, Psychologie, Soziologie, Ethik sowie Designforschung umfassen, die projektbegleitende Aspekte unterstützen, die für die erfolgreiche Umsetzung der entwickelten Interaktionsstrategien wesentlich sind.

Die Förderfähigkeit ist außerdem daran gebunden, dass die Vorhaben bzw. die in ihrem Rahmen entwickelten Lösungen folgende Kriterien erfüllen:

• Die Lösungen müssen Integrierbarkeit und Alltagstauglichkeit durch eine geeignete Kombination von Hardware und Software demonstrieren. Dies sollte sich in einer entsprechend interdisziplinären Zusammensetzung der Konsortien ausdrücken.
• Nicht-technische Forschungsfragen ethischer, rechtlicher und sozialer Art (ELSI), die sich aus der avisierten Anwendung bzw. Technologie ergeben, müssen gemäß dem Ansatz einer integrierten Forschung gebührend im Projekt adressiert werden. Insbesondere sind hier gesellschaftliche Fragen der Akzeptanz oder rechtliche Fragen in Verbindung mit den zu entwickelnden Lösungen fundiert zu untersuchen.

Die aufgeführten Kriterien sollen sich im Arbeitsplan und der Konsortialstruktur erkennbar widerspiegeln; die Einbindung von sozial- und geisteswissenschaftlichen Disziplinen in die Projektkonsortien ist erwünscht. Hierbei soll die Zusammenarbeit mit dem Begleitprojekt berücksichtigt werden.