Wie lassen sich Serviceroboter ins tägliche Leben integrieren?

Akzeptanz und Nutzen

Wie können wir in naher Zukunft Roboter vollständig in unser tägliches Leben integrieren? Dieser Herausforderung widmet sich derzeit das französische Unternehmen Enchanted Tools. Gegründet von Jérôme Monceaux, der bereits an der Entwicklung der Roboter Pepper und Nao beteiligt war, stellte das Startup kürzlich Miroki vor, den Prototyp einer neuen, wirklich nützlichen Generation humanoider Roboter. Für seine Bewegungen kommen bürstenlose Motoren und Planetengetriebe von Maxon zum Einsatz.
Bild: Maxon Motor GmbH

Miroki ist ein niedlicher Roboter, halb Kind, halb Tier. Das kleine fuchsähnliche Wesen verfügt über ein überzeugendes Charakterdesign. Der Roboter kann im medizinischen Bereich, im Gastgewerbe oder auf Flughäfen eingesetzt werden, um das Personal von anstrengenden logistischen Aufgaben zu entlasten.

Ein Roboter mit Hintergrundgeschichte

Enchanted Tools hat die Kreativität von Animationsexperten und Industriedesignern gebündelt, um die Vorstellung von Robotern in unseren Köpfen zu verändern. „Mit diesem Ansatz konnten wir einen Roboter mit Persönlichkeit erschaffen, die keine Maschine je hatte. Das ist unser Ansatz für das Roboterdesign“, sagt Jérôme Monceaux, CEO von Enchanted Tools. Enchanted Tools hat nicht nur eine Hintergrundgeschichte entwickelt, sondern auch Künstler gebeten, Mirokis Gesicht zu animieren. Die interaktiven Gesichtsausdrücke werden auf Video projiziert und in Echtzeit animiert. Das Startup arbeitete dafür mit Gaumont zusammen.

Gleichgewicht zwischen fremd und vertraut

Das Konzept des Uncanny Valley wurde von Masahiro Mori entwickelt und beschreibt das Unbehagen, das wir empfinden, wenn wir mit einer humanoiden Kreatur konfrontiert werden, die einem Menschen zu ähnlich sieht. Die Idee ist, dass uns die Unvollkommenheit eines Roboters umso seltsamer vorkommt, je mehr er einem Menschen ähnelt. Umgekehrt sind es die menschlichen Züge, die unsere Aufmerksamkeit erregen und uns dazu bringen, uns in etwas einzufühlen, das eindeutig als Maschine zu erkennen ist. Durch die Verschmelzung menschlicher Merkmale (zwei Arme und ein Kopf) mit einem tierischen Merkmal (lange Ohren) in einer Kreatur, die wie eine Manga-Figur aussieht, stellt Enchanted Tools die Beziehung zwischen uns und dem anderen neu her, indem es auf vertraute Elemente zurückgreift. Miroki soll Aufmerksamkeit erregen, aber nicht beängstigend wirken. Dafür sorgen Eigenschaften, wie seine geringe Größe (123cm), seine Haltung und die Art, wie sich seine Ohren bewegen. Miroki kann ein Lächeln erwidern oder seinen Kopf zu einer Person drehen, mit der er spricht. Seine Ohren sind ein wertvolles Hilfsmittel zur Verbesserung der Benutzererfahrung. „Wenn Miroki mit gesenkten Ohren durch einen Korridor geht, bedeutet das, dass er sich auf seine Aufgabe konzentriert. Wenn man ihn ruft und er ein oder zwei Ohren anhebt, hört er zu und man kann ihm einen Befehl geben. All diese Eigenschaften verleihen ihm einen zusätzlichen lebensechten Aspekt, der Maschinen normalerweise fehlt.“ sagt Monceaux.

Echter Nutzen

Pepper und Nao, den ersten beiden Kreationen von Monceaux, gelang es nicht, Teil des menschlichen Alltags zu werden, weil sie nicht nützlich genug waren. Miroki soll nun nicht nur akzeptiert werden, sondern auch nützlich sein. Dafür muss er drei Anforderungen erfüllen:

  • Autonome Navigation in halbstandardisierten Räumen: Auf einer rollenden Kugel sitzend, bewegt sich Miroki in jede Richtung – und kann auch bewegt werden. Wenn er im Weg steht, genügt ein sanfter Fingerdruck, um ihn wegzurollen.
  • Automatisches Greifen von Objekten: Mirokis Hände sind so konzipiert, dass sie spezielle Griffe greifen können, die der Nutzer an Objekten anbringen kann, die der Roboter anheben soll. Durch diesen Universalgriff erreicht Miroki eine Erfolgsquote von 97 Prozent beim Greifen.
  • Semantische und emotionale Interaktionen mit ungeschulten Benutzern: Miroki ist zu dem Maß an Interaktion fähig, das erforderlich ist, um Sprachbefehle funktionell zu verstehen und auszuführen.

Von Krankenhäusern bis Hotels

Ob Krankenhäuser, Altenheime, Flughäfen, Messen, Hotels oder Restaurants: Mit der Fähigkeit, Lasten bis zu 3kg zu tragen, kann Miroki in allen Arten von Gastgewerbe-, Transit- und Freizeiteinrichtungen eingesetzt werden, in denen die Rekrutierung von Personal schwierig sein kann und wo die menschliche Interaktion Vorrang vor der Logistik haben muss.

Die Greifvorgänge von Miroki arbeiten mit Tags, um Objekte greifbar zu machen und Räume zu identifizieren. In Zukunft wird es z.B. möglich sein, alle Zimmer einer Krankenhausabteilung mit diesen Sensoren auszustatten. Eine Krankenschwester kann verschiedene Frühstückstabletts vorbereiten und dem Roboter einfach sagen: „Das ist das Tablett von Frau Martin. Jeden Morgen um 8 Uhr möchte ich, dass du das Tablett von Frau Martin in Zimmer 103 bringst und es um 9 Uhr zurückbringst“, und der Roboter wird in der Lage sein, das zu tun. Oder die Krankenschwester kann den Roboter bitten, bis zum Mittag alle Tabletts, die noch nicht weggeräumt sind, zurückzubringen.

Für den Roboter Miroki kommen die ECi40-Motoren mit Planetengetriebe und bürstenlose Motoren mit 22mm Durchmesser aus der ECX-TorqueReihe von Maxon zum Einsatz. – Bild: Maxon Motor GmbH

Passende Motoren

Unterstützt wird Enchanted Tools von Maxon, und zwar beim Produktdesign und bei der Auswahl der Motortypen. Für die Kugel kommen ECi40-Motoren mit Planetengetriebe zum Einsatz, während für die anderen Achsen bürstenlose Motoren mit 22mm Durchmesser aus der ECX-Torque-Reihe ausgewählt wurden. Kevin Schwartz, Verkaufsingenieur für Enchanted Tools bei Maxon Frankreich, und Max Erick Busse-Grawitz, Technology Transfer Manager bei Maxon International, erklären: „Da es sich um eine Anwendung im Bereich der autonomen Robotik handelt, bei der sich die Systeme selbst tragen müssen und die Antriebe somit sowohl Teil der Lösung als auch Teil des Problems sind (aufgrund von Gewicht, Trägheit und Größe), schlugen wir Motoren mit großer Leistungsdichte und einem hohen Drehmoment/Trägheits-Verhältnis, also einer niedrigen mechanischen Zeitkonstante, sowie Getriebe mit hohem Wirkungsgrad und hoher Drehmomentdichte vor.“

Bild: Maxon Motor GmbH

Serienproduktion geplant

Nach der erfolgreichen Präsentation des ersten Prototyps will Enchanted Tools jetzt eine zweite Finanzierungsrunde durchführen, um mit der Produktion der ersten Modelle zu beginnen. Sobald die Roboter einsatzbereit sind, werden sie unter realen Bedingungen eingesetzt. Eine Partnerschaft mit dem Pariser Krankenhaus AP-HP Broca wurde bereits geschlossen. Enchanted Tools plant, seine Roboter bis ca. 2026 auf den Markt zu bringen. Ziel ist es, innerhalb von zehn Jahren 100.000 Roboter zu produzieren.

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