Roboter als Küchenhilfe "Boxy" macht Popcorn

In Bremen bringen Forscher Robotern das Kochen bei. Dabei geht es um mehr, als ihnen die notwendigen Handgriffe einzuprogrammieren. Die Maschinen sollen aus Fehlern und Erfolgen lernen.

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Es riecht nach frischer Ofenpizza im Institut für künstliche Intelligenz (IAI) an der Universität Bremen. Nicht der Geruch, den man sich eigentlich in Zusammenhang mit Labors und Technikentwicklung vorstellt. Institutsleiter Michael Beetz ist derzeit auch Hauswirtschaftslehrer - er bringt Robotern das Kochen und Backen bei. Und das ist nur eine der Fähigkeiten, die "Boxy", "Pepper" und "PR2" lernen. Den Tisch decken oder Popcorn zubereiten - es sind Alltagshürden, die es zu bewältigen gilt.

"Den Menschen ist nicht bewusst, wie komplex das Ganze ist", sagt Beetz. Ein Roboter müsse erst lernen, was ein Befehl wie "trink" bedeutet, und dass es beim Einschenken darauf ankommt, nichts zu verschütten. Bisher wurden Bewegungsabläufe, die es etwa zum Trinken und Einschenken braucht, Schritt für Schritt programmiert. Nun versuchen Forscher weltweit, Robotern selbstständiges Lernen beizubringen. Die Maschinen können sich dann flexibel auf neue Situationen einstellen.

In Bremen werden Roboter im Zuge des EU-finanzierten Projekts "RoboHow" unter anderem mit Anleitungen aus dem Internet gefüttert. Auch mit Virtual Reality (VR) arbeitet das Forscherteam um Michael Beetz: Mit VR-Brille und Handcontrollern stellen die Mitarbeiter Bewegungsabläufe nach, die dann in für Roboter lesbare Daten umgewandelt werden. Ziel ist, den Maschinen ergebnisorientiertes und nicht wie bisher wortwörtliches Handeln beizubringen.

VIDEO: Roboter bei der Hausarbeit

Aus Fehlern und Erfolgen lernen

Labormanager Alexis Maldonado weiß, was alles schiefgehen kann, wenn ein Roboter stumpf vorgegebene Anweisungen befolgt: "Die ersten Maschinen, an denen ich mitgearbeitet habe, haben Löcher in die Tische gehauen." Bei den neueren Versionen komme das nicht mehr vor. Roboter "Boxy" ist mit Drehmomentsensoren ausgestattet, die Kraftdosierung erlauben.

Ihren Namen hat die Maschine von der kastigen Form, mit der sie neben dem humanoiden Entertainmentroboter "Pepper" und dem Prototypen "PR2" etwas behäbig wirkt. "Boxy" ist im Gegensatz zu den beiden anderen Marke Eigenbau: Maldonado hat ihn innerhalb von zwei Jahren selbst zusammengebaut.

Damit ein Roboter Probleme erkennen und beheben kann, muss er wie ein Kind aus Fehlern und Erfolgen lernen, erklärt Beetz. Anders als beim Menschen, der instinktiv handelt, beantwortet der Roboter einen Fragenkatalog, um ein erfolgreiches Ergebnis erzielen zu können.

"Wo hast du gestanden? Welche Objekte hast du gesehen? Was hast du danach gemacht?", solche und ähnliche Fragen stellen die Forscher am IAI ihren Schützlingen. Dass diese mittlerweile präzise Antworten geben, sei einer der größten Erfolge, sagt Beetz.

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Künstliche Intelligenz: "Boxy" lernt Kochen

Daten für alle

Damit Forscher aus aller Welt auf die Bremer Ergebnisse zugreifen können, hat die Arbeitsgruppe mit der Website "OpenEase" eine Wissensdatenbank für Roboter angelegt. "Bei erfolgreichen Großkonzernen der Branche wie Google findet die Forschung zum Großteil hinter verschlossene Türen statt", sagt Beetz. "Da müssen wir schon selbst Daten liefern, die allen zur Verfügung stehen."

Robotik-Forscher in Deutschland seien noch längst nicht ausreichend vernetzt, findet Alexander Verl vom Vorstand der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Montage, Handhabung, Industrierobotik (MHI). Die deutsche Gesellschaft für Robotik (DGR), deren Vorsitz Verl bis vor Kurzem innehatte, sei beispielsweise ein sehr loser Verband und damit symptomatisch für die Zusammenarbeit deutscher Robotiker.

Ob in Deutschland oder weltweit, vom wissenschaftlichen Austausch profitiere man unterm Strich immer, meint Beetz. Als nächstes sollen Studenten aus Japan und Deutschland im Zuge des "Google Summer of Code" daran arbeiten, dem baugleichen Roboter "PR2" im jeweils anderen Land neue Fähigkeiten beizubringen.

Roboter werden die Alltagswelt des Menschen revolutionieren, da ist sich Beetz sicher. Schon jetzt ist der freundliche "Pepper" in Tausenden japanischen Haushalten heimisch, und vor einigen Tagen erst nahm im kalifornischen Pasadena der erste Burger bratende Roboter in einem Restaurant die Arbeit auf.

Antonia Schaefer, dpa/jme

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