Roboter fürs Älterwerden

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Seit mehr als zehn Jahren arbeiten Robotik-Forscher an Systemen, die sich für alte Menschen eignen. Die Idee dabei: Der Stahlgenosse soll den Senioren zu mehr Lebensqualität verhelfen und es ihnen ermöglichen, länger im eigenen Haus leben. Forscher am MIT haben nun einen neuen humanoiden Roboter entwickelt, der diesem Traum langsam nahe kommt: Er besitzt ein spezielles Motion-Tracking-System und neuartige Aktoren, die sich besonders gut für Haushaltsaufgaben eignen sollen. Das System, das auf den Namen "Domo" hört, kann beispielsweise ein Objekt mit seinen Händen abschätzen und es dann in das passende Regal einsortieren.

"Die Demographie verändert sich insbesondere in Japan, Europa und den USA", meint MIT-Informatik- und KI-Postdoc Aaron Edsinger, der das Domo-Projekt als Forschungsleiter betreut. "Die Menschen werden ständig älter und es gibt immer weniger junge Leute, die sich um sie kümmern können."

Doch das Konzept eines vielfältig einsetzbaren Roboters für alte Menschen ließ sich bislang nur schwer umsetzen. Der Hauptgrund: Das konkrete Umfeld im Heim ist kaum vorhersehbar und ändert sich ständig. Industrieroboter, die zur Produktion eingesetzt werden, haben mit Teilen in Standardgrößen zu tun. Nahrungsmittel entsprechen diesem Bild aber beispielsweise überhaupt nicht. Ergo: Selbst das simple Wegpacken der Einkäufe ist für einen Roboter reichlich kompliziert.

Der MIT-Roboter Domo ist auf diese Situationen eingestellt. Statt einfach nur auf bestimmte Umstände programmiert zu sein, kann er auch mit vielen verschiedenen Dosen und Schachteln umgehen.

Der Sortiervorgang beginnt, wenn der Mensch dem Roboter einen Gegenstand in die Hand gibt. Dann schüttelt Domo das Objekt zunächst mit seiner Hand und nimmt diese Bewegung mit einer Kamera in seinem Kopf auf. Da der Roboter weiß, mit welcher Kraft er das Schütteln vorgenommen hat, kann er auch ermitteln, wie weit es sich bewegen müsste. Mit Hilfe einer speziellen Motion-Capture-Software erkennt Domo das Objekt dann innerhalb des Videosignals.

Sobald der Roboter das Objekt identifiziert hat, muss er seine genaue Form und Größe bestimmen. Passt das Objekt in die Hand des Roboters, kann er es am Griff erkennen. Lange Objekte werden mit Hilfe weiterer Videoanalyse bestimmt.

Da sich die Spitze eines Objektes beim Wackeln schneller bewegt, lässt sich dieser Bereich schnell isolieren. Er gilt dem System dann als der von der Roboterhand am weitesten entfernte Punkt. Sobald der Roboter die Dimension erfasst hat, kann er dann entscheiden, wo das Objekt am besten ins Regal passt. "Handelt es sich beispielsweise um ein Paket Spagetti, legt der Roboter es auf die Seite, anstatt es aufrecht zu platzieren", erklärt Edsinger.

So einfach das für einen Menschen auch klingt – diese Vorgänge sind für einen Roboter sehr komplex. Objekte zu identifizieren und richtig zu platzieren beinhaltet viele verschiedene Prozesse. Das Interessante an Domo ist sein integrierter Ansatz: Er kann diverse Dinge gleichzeitig erledigen. Auch deshalb besitzt er die Möglichkeit, auch mit neuen Zuständen zurecht zu kommen – der gleiche Algorithmus, der für eine Wasserflasche funktioniert, funktioniert auch mit einer Packung Nudeln.

Domo kann außerdem grundlegende Abstelltätigkeiten vornehmen, beispielsweise einen Löffel in einer Schüssel platzieren. Er hilft außerdem beim Aufräumen, in dem er eine Kiste durch das Haus trägt, in die der Benutzer dann Wegzuräumendes legen kann. "Ich kann ihm eine Kiste jeder Größe geben und er wird sie in seine zwei Hände nehmen, mich suchen und sie in meiner Nähe belassen", erklärt Edsinger.