Roboter und Körperbewusstsein
Im Gegensatz zu Fabrikrobotern können Menschen in fast jedem räumlichen Kontext flexibel arbeiten. Trotzdem sind die neurologischen Mechanismen von Körperrepräsentationen und -bewusstsein weitgehend unbekannt. Die Modellierung solcher Prozesse führt zum Verständnis der biologischen Mechanismen und hilft gleichzeitig bei der Gestaltung gleichwertiger Prozesse bei Robotern. Das von der EU finanzierte Projekt ICUB BODY SCHEMA (Body schema learning and adaptation in the iCub humanoid robot using whole-body tactile information) führte die relevante Modellierung durch und entwickelte die entsprechende Technologie. Die Forschung abstrahierte allgemeine Grundsätze aus menschlichen Studien am menschlichen Roboter iCub. Der Roboter wurde vor Kurzem mit Ganzkörpertastsensoren ausgestattet. Die Studie trug dazu bei, Hypothesen zu überprüfen und Roboter mit größerer Widerstandsfähigkeit und Autonomie zu entwickeln. Das Team entwickelte eine Reihe von Modellen für den Roboter, die Mechanismen im Zusammenhang mit Lernen, Anpassung und räumlichem Körpersinn simulierten. Die Forscher klärten und verfeinerten Konzepte für die Beschreibung von Körperrepräsentation. Individuelle Fallstudien halfen bei der Entwicklung von taktilen und räumlichen Repräsentationen. Die Projektmitarbeiter etablierte kollaborative Beziehungen zu amerikanischen und französischen Entwicklungspsychologen. Die Arbeit befasste sich mit rechnergestützten Modellen zu der Frage, wie Körper-Exploration und Selbstberührungserfahrung Körpermodelle des Lernens erleichtert. Die Forscher entwarfen auch neuartige Robotersteuerungen, die in der Lage sind, mit menschlicher Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit zu arbeiten. Taktile Ganzkörpererfassung erlaubte dem Roboter, seinen Körper durch Selbstberühren automatisch zu modellieren. Die gleiche Technologie erlaubte es dem Roboter, sich in unbekannten, überfüllten Umgebungen mit einer Art Körperbewusstsein sicher zu bewegen. Das Ergebnis stützte sich auf Projektfallstudien zu autonomem räumlichen Lernen und Repräsentation von Nahkörperumgebungen. Weitere Arbeiten befassten sich mit Steuerungen für Ganzkörper-Ausweichmechanismen, die durch visuelle oder taktile Reize ausgelöst werden, und mit Prozessen zur Planung von Bewegungen in Bezug auf Sicherheitsmargen. Die Arbeit könnte im Bereich von Fabriken Anwendung finden. Roboter können anpassungsfähiger werden, ohne Kosten für eine umfangreiche Umprogrammierung zu verursachen. Die Projektergebnisse helfen Robotern, über konventionelle industrielle Einsätze hinaus in unübersichtlichen und veränderbaren menschliche Umgebungen zu arbeiten. Darüber hinaus kann die Modellierung bei der Behandlung von Amputierten oder Menschen mit neurologischen Erkrankungen helfen.
Schlüsselbegriffe
Roboter, Körperbewusstsein, Körperdarstellungen, überladene Umgebungen, ICUB BODY SCHEMA
