„Roboter lernen: Teppich nicht mit dem Wischmop säubern“

Drei Fragen an Martin Meier, Doktorand am CITEC

Der Informatiker Martin Meier ist Spezialist für maschinelles beidhändiges Greifen. Am CITEC forscht er in der Gruppe Neuroinformatik, die von Professor Dr. Helge Ritter geleitet wird. Seit kurzem ist er im Sonderforschungsbereich Ease (SFB 1320) tätig, der an der Universität Bremen angesiedelt ist. In dem SFB sollen Roboter lernen, abstrakte Anweisungen selbstständig umzusetzen. Der Exzellenzcluster CITEC der Universität Bielefeld ist als externer Partner beteiligt. Meier arbeitet in einem Teilprojekt zu manueller Intelligenz mit.

Martin Meier, Doktorand am Exzellenzcluster CITEC Was ist für Sie die Herausforderung in der Mitarbeit im Sonderforschungsbereich Ease?
Zurzeit beschäftige ich mich vor allem damit, wie wir die Erkenntnisse, die wir im Labor am CITEC gewinnen, sinnvoll in den Kontext des Sonderforschungsbereichs übertragen können. Genauso geht es um einen Wissenstransfer von Bremen nach Bielefeld. Wir wollen zum Beispiel die Software der Universität Bremen hier im Labor einsetzen. Neben den organisatorischen Herausforderungen gibt es natürlich auch viele inhaltliche Fragen. Am Ende der ersten Förderphase 2021 sollen humanoide Roboter autonom Haushaltsaufgaben wie Tischdecken und die Zubereitung einfacher Mahlzeiten bewerkstelligen können. Genau diese Herausforderungen und die offene Herangehensweise sind es aber auch, die mich an der Arbeit in der Wissenschaft reizen.

Woran arbeiten Sie und die anderen Forschenden im Sonderforschungsbreich Ease genau?
In dem Sonderforschungsbereich beschäftigen wir uns mit der Frage, wie Roboter erkennen können, welche manuelle Handlung in welchem Kontext die richtige ist. Weist man den Roboter an, einen Raum zu reinigen, kommt es immer auch auf die Umgebung an. Mit einem Wischmop kann kein Teppich gesäubert werden – auch wenn die Bewegung eine ähnliche  ist wie die beim Bedienen eines Staubsaugers. Weitere Beispiele sind das Einschenken von Getränken in bestimmte Gefäße, Kaffee zum Beispiel in eine Tasse und nicht in ein Glas. Der Roboter muss also wissen, wie er seinen Arm und die Hand bewegen muss, um etwas einzuschenken oder eine Fläche zu reinigen. Gleichzeitig muss er den Handlungskontext zuordnen können. Wir forschen daran, wie der Roboter geschickt und effizient die richtige Handlung aus vielen Handlungsmöglichkeiten auswählen kann und die einzelnen Schritte dann in einer sinnvollen Reihenfolge anwendet.

Was bringen Sie vom Exzellenzcluster CITEC in den Sonderforschungsbereich in Bremen ein?
In dem Großprojekt Famula am CITEC arbeiten wir zum Beispiel daran, wie ein Roboter autonom Gegenstände erkennen und greifen kann. Dabei forschen wir vor allem an der richtigen Griffposition. Der Schwerpunkt bei uns liegt auf dem feinmotorischen Bereich, beispielsweise der Frage, wie die Finger ausgerichtet werden müssen. In Bremen forschen die Kolleginnen und Kollegen an längeren Handlungsabläufen. Es ist spannend, wie diese Forschungsfelder im Sonderforschungsbereich kombiniert werden. In einer Plattform sollen die Ergebnisse auch anderen Laboren zur Verfügung gestellt werden – im Sinne einer offenen Wissenschaft.

Martin Meier, Jahrgang 1982, hat an der Universität Bielefeld Naturwissenschaftliche Informatik studiert. Seit 2010 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter und hat unter anderem im Sonderforschungsbereich SFB 673 Alignment in Communication (deutsch: Ausrichtung in der Kommunikation) und im EU-Projekt SARAFun – Smart Assembly Robot with Advanced Functionalities (deutsch: Geschickter Montageroboter mit erweiterten Funktionen) mitgearbeitet. In seinem Promotionsprojekt entwickelt Meier ein System, das Ähnlichkeiten erkennt.

Der Sonderforschungsbereich 1320 Ease (Everyday Activity Science and Engineering, deutsch: Wissenschaft der Alltagsaktivitäten – Analytische und generative Modellierung) startete am 1. Juli 2017 und wird in seiner ersten Förderphase von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) vier Jahre lang mit 10 Millionen Euro finanziert. Der Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) ist als externer Partner an dem Teilprojekt „Episodic memory for everyday manual activities“ (deutsch: Episodisches Gedächtnis für alltägliche manuelle Tätigkeiten) beteiligt.

Weitere Informationen:
Sonderforschungsbereich Ease: http://ease-crc.org
Großprojekt Famula: www.cit-ec.de/en/deep-familiarization-and-learning
Pressemitteilung „Die selbstlernende Roboterhand“ vom 31.5.2017: www.cit-ec.de/de/news/die-selbstlernende-roboterhand