Roboter-Blindenhund begleitet sehbehinderte Menschen
Ein Roboterhund kann Blinde begleiten und sicher an ihr Ziel führen. US-Wissenschaftler haben einen Roboterhund entsprechend programmiert.
(Bild: Stephen Folkerts / Binghamton University)
Ein Ingenieurs-Team der Binghampton University in New York hat einen Roboterhund so programmiert, dass er sehbehinderte Menschen begleiten und führen kann. Als Roboter-Blindenhund kann er auf das Ziehen an der Leine reagieren und entsprechend etwa die Richtung wechseln.
"Echte" Blindenhunde kosten rund 50.000 US-Dollar, etwa 46.600 Euro, sagen die Wissenschaftler der Binghamton University. Das ist recht teuer. Doch dahintersteckt eine zwei- bis dreijährige Ausbildung. Zudem schaffen es nur etwa 50 Prozent der Hunde, die Ausbildung zum Blindenhund abzuschließen und als solcher eingesetzt zu werden. Grund genug für die Forschenden, nach einer preisgünstigeren Alternative zu suchen, die sie in Form eines Roboterhundes gefunden haben. Der Roboter-Blindenhund, führen die Wissenschaftler aus, soll eine "erhebliche Verbesserung" hinsichtlich Kosten, Effizienz und Zugänglichkeit darstellen.
Ein Jahr lang arbeitete das Team des Fachbereichs Informatik an dem Roboter-Blindenhund, der mit Kameras und Lidar seine Umgebung erkennen kann. Der Grund für die recht lange Entwicklungszeit war eine Schnittstelle, die durch das Ziehen der Hundeleine von den sehbehinderten Menschen gesteuert wird. Genutzt haben die Forscher dazu Reinforcement Learning, um dem Roboterhund entsprechende Reaktionen darauf beizubringen.
"Nach etwa zehn Stunden Training sind diese Roboter in der Lage, sich zu bewegen, in Innenräumen zu navigieren, Menschen zu führen, Hindernissen auszuweichen und gleichzeitig das Ziehen zu erkennen", sagt Shiqi Zhang, Assistenzprofessor an der Binghamton University.
Das Ziehen an der Leine des Roboterhundes ermöglicht es dem Sehbeeinträchtigten, den Hund in eine bestimmte Richtung zu ziehen, sodass sich der Roboter umdreht. Das funktioniere schon ganz gut, sagen die Wissenschaftler, die den Roboter-Blindenhund auf der Conference on Robot Learning (CoRL) vorstellen, die vom 6. bis 9. November in Atlanta stattfindet.
Sprechender Roboter-Blindenhund
Der Roboter-Blindenhund stehe aber noch am Anfang der Entwicklung. Die Wissenschaftler beabsichtigen, ihm eine natürlichsprachliche Schnittstelle zu implementieren. Der Nutzer soll sich so mit dem Hund unterhalten und etwa Anweisungen geben können. Der Roboterhund soll diese dann bewerten und darauf reagieren können – etwa stehen zu bleiben, wenn der sehbeeinträchtigte Mensch ihn dazu aufgefordert hat, eine verkehrsreiche Straße zu überqueren. Der Roboter muss dann wissen, was der Mensch will, und ihn sicher über die Straße bringen.
Dazu gehöre auch, dass der Roboter-Blindenhund den Menschen ein Feedback gibt, etwa bei Hindernissen und starken Unebenheiten. Dazu soll der Hund eine Sprachfunktion erhalten.
Die Forscher sehen den Roboter-Blindenhund als eine effizientere Alternative zu echten Blindenhunden an. Bei der Navigation etwa kann der kartengestützte Roboterhund den sehbeeinträchtigten Menschen viel genauer zum Ziel führen als ein echter Hund, so ihre Begründung.
"Wenn es gut läuft, können wir in ein paar Jahren möglicherweise diesen Roboterhund in Einkaufszentren und Flughäfen einsetzen. Das ist in etwa so, wie die Menschen auf dem Campus Fahrräder gemeinsam nutzen", sagt Zhang.
Bis es so weit ist, bedarf es allerdings weiterer Forschungsarbeit. Sie befindet sich derzeit noch in einem frühen Stadium, sagen die Wissenschaftler.
(olb)