Autonome Roboter für Assistenzfunktionen: Interaktive Grundfertigkeiten

Gegenstand der Förderung sind FuE-Vorhaben mit dem Ziel, die Mensch-Roboter-Interaktionen weiterzuentwickeln und zu optimieren.

Dabei werden geeignete Interaktionslösungen für jede Alltagssituation adressiert, welche die zunehmende Vernetzung von Mensch und Maschine im Sinne der in der Hightech-Strategie der Bundesregierung formulierten Zukunftsaufgabe „Digitale Wirtschaft und Gesellschaft“ aufgreifen.

Diese Maßnahme bildet den ersten Förderschwerpunkt der Initiative Autonome Roboter für Assistenzfunktionen und dient der Entwicklung von interaktiven Grundfertigkeiten autonomer Roboter.

Interaktive Grundfertigkeiten befähigen einen Roboter zu einfachen Tätigkeiten, Handreichungen und Absprachen mit Menschen. Auf diese Weise bilden sie die Basis zur Koordination von Ort, Ressourcen und Aufmerksamkeit und damit zum besseren Zusammenwirken von Mensch und Roboter.

Gefördert werden Projekte, die unter einem oder mehreren der folgenden Aspekte Fortschritte gegenüber dem aktuellen Stand der Forschung und Technik aufweisen:

  • Robustheit der Interaktion: Entwicklung funktionsstabiler und fehlerrobuster Prozessabläufe unter Anwendung multimodaler sensomotorischer Systeme; erwartungskonforme Aktionen und Reaktionen der Roboter; Fähigkeit der Robotersysteme zum Dauerbetrieb mit praxistauglichen Ausführgeschwindigkeiten; Nutzung von in der Umgebung installierten Sensorsystemen (z. B. im Smart Home); verlässliche Wiedererlangung der Funktionsfähigkeit nach Fehlerfällen
  • Personensicherheit von Robotern: Ermöglichung einer direkten, unmittelbaren Interaktion mit dem Menschen unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten; Gewährleistung der körperlichen Schadenfreiheit auch bei hohen Ausführgeschwindigkeiten; Vorhersehbarkeit der Roboterbewegungen durch Nutzende; Entwicklung von Sicherheitskonzepten einschließlich Risikobeurteilung
  • Übertragbarkeit der Grundfertigkeiten: Entwicklung flexibler modularer Interaktionsfertigkeiten; konzeptionelle Integrierbarkeit in komplexe Interaktionsszenarien von verschiedenen Robotersystemen (als Elemente eines Baukastensystems); Möglichkeiten zur Fernwartbarkeit und internetbasierten Lernfähigkeit; Konzeption von Service-Modellen; Demonstrierbarkeit und Transferierbarkeit der interaktiven Grundfertigkeiten

Eine bedarfsgerechte Entwicklung von personensicheren, verlässlichen und übertragbaren, aber vor allem auch einfach und erwartungskonform zu bedienenden Technologien für den Menschen ist grundlegend für alle Projekte in diesem Förderschwerpunkt. Zur Harmonisierung der in den einzelnen Verbundprojekten entwickelten modularen Grundfertigkeiten ist daher die enge Zusammenarbeit mit einem Begleitprojekt vorgesehen. Das Begleitprojekt ist ein gesondertes Verbundvorhaben mit technologischer und nicht-technologischer Expertise und wird operativ durch Beratung, Moderation und Evaluation tätig. Das Begleitprojekt fokussiert dabei auf die Disziplinen Informatik, Soziologie und Rechtswissenschaften sowie Design- und Interaktionsforschung.

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. Projekte, deren Schwerpunkt auf der Entwicklung von Software liegt, werden daher nicht gefördert.
  • Nicht-technische Forschungsfragen (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.

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