Technologie

Europäische Forscher entwickeln Roboter für Arbeit im Haushalt

Lesezeit: 2 min
01.10.2015 00:43
Die Entwicklung von Haushaltsrobotern schreitet schnell voran. Ein europäisches Projekt hat einen Androiden entwickelt, der Wäsche erkennt und zusammenlegt. Diese Tätigkeit ist für eine Maschine hochkomplex und heute noch relativ langsam. Doch Wissenschaftler erwarten Durchbrüche in den nächsten Jahren.
Europäische Forscher entwickeln Roboter für Arbeit im Haushalt
Roboter werden nicht mehr nur für die Industrie entwickelt, aber Haushaltsaufgaben wie Wäsche zu sortieren und zu falten sind für Maschinen hochkomplexe Tätigkeiten. (Screenshot)

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In den letzten Jahren sind zahlreiche Roboter entstanden, die staubsaugen und Lasten heben können. Die Menschen haben schon immer daran gearbeitet, dass intelligente Maschinen ihnen körperlich schwere, unangenehme oder eigenständig nicht mehr durchführbare Arbeiten abnehmen. Nun gibt es ein europäisches Projekt mit dem Namen CloPeMa (Clothes Perception and Manipulation), das einen Haushaltsroboter entwickelt hat. Wissenschaftler haben eine Maschine gebaut, die Handtücher erkennt und zusammenlegt, berichtet iflscience.

Das Zusammenlegen von Wäschestücken ist eine hochkomplexe Tätigkeit, was Menschen, die es tun, normalerweise nicht bewusst ist. Für Roboter ist sie schwierig auszuführen, weil Kleidung eine unglaubliche Vielfalt von Formzuständen annehmen kann. Nimmt man z. B. ein Handtuch an einer Ecke hoch, hat es eine vollständig andere Form, als wenn man es an den beiden oberen Enden anfasst und hochhält.

Um sich klarzumachen, welche Fähigkeiten ein scheinbar simpler Vorgang wie das Falten von Kleidung erfordert, ist folgende Überlegung hilfreich: Man stellt sich vor, dass man ein Handtuch zusammenlegt, ohne zu wissen, wie es aussieht und wie es sich anfühlt. Wenn man dann noch annimmt, dass man Arme hat, die in Gipsverbänden stecken, beschreibt das ziemlich genau die Aufgabe, die ein Roboter zu bewältigen hat.

Das Ziel von CloPeMa war es, einen Computer-Algorithmus zu schaffen, der einen Roboter Kleidung erfühlen und unterscheiden lässt und ihn so in die Lage versetzt, die Kleidungsstücke zu sortieren und zu glätten. Die Wissenschaftler griffen zu einem Allround-Androiden mit zwei Armen, mehreren Achsen und Laufrädern.

Sie statteten das Allzweck-Modell mit zwei Kameras aus, die von dem Computer Vision and Graphics Team der Universität in Glasgow entwickelt worden waren. Diese Spezialsichtgeräte befähigen den Androiden, die Kleidung sowie den unmittelbaren Raum, in dem er arbeitet, dreidimensional zu erfassen. Er kann sich in seiner Umgebung umsehen und darin Umrisse, Oberflächen und Ecken wahrnehmen. So erfasst er, was er vor sich hat. Dabei unterstützen ihn noch 4 Stereokameras für die dimensionale Erfassung.

Der nächste Schritt war, den Roboter aus seinen verschiedenen Beobachtungen Schlüsse über die Beschaffenheit der Kleidung ziehen zu lassen. Das Computermodell sollte die Größe, das Material und den Grad von Glätte bzw. Faltenreichtum des Kleidungsstücks erfassen. Der Roboter kann sogar verschiedene Kategorien wie Jeans, Shirts, Sweaters unterscheiden. Er kennt auch den Unterschied zwischen Hemden und T-Shirts.

Nun kann der Android auch noch Handtücher falten, womit er bislang wegen des Formenreichtums überfordert war. Seine Zangen-Hände verfügen über die entsprechenden Fertigkeiten, die Wäschestücke aufzunehmen, zu glätten und zu falten. Zuerst greift er eins und dreht es, bis er eine Ecke findet. Die klemmt er dann fest, und nach Auffinden einer zweiten Ecke faltet er das Handtuch zusammen. Nach dieser Prozedur legt er es sorgfältig auf einen Stapel und streicht es noch einmal glatt.

Das Problem besteht zurzeit noch darin, dass der Computer enorm viel Zeit braucht, um seine Daten in konkrete Handlungen umzusetzen. So dauert es 4 Minuten, wenn er ein Kleidungsstück in die richtige Kategorie einteilt, 5 Minuten, bis er ein T-Shirt gefaltet hat und bei einem quadratischen Papierhandtuch benötigt er sogar bis zum 15 Minuten, bis es zusammengelegt ist. Insofern ist der jetzige Roboter-Typus für die Industrie noch uninteressant und wird auch nicht so schnell in den privaten Haushalten auftauchen.

Dennoch ist das Team von CloPeMa nicht allein. Auf der ganzen Welt gibt es Bestrebungen, einen Wäsche-Roboter zu entwickeln und viele davon sind auf gutem Weg. Beispielsweise kann der Berkeley’s PR2 der Universität von Kalifornien eine Menge, was Kleidung betrifft. So faltet und entfaltet er Handtücher und legt Socken zusammen. Die Forschung schreitet so schnell fort, dass bereits in wenigen Jahren mit Robotern zu rechnen ist, die im Bereich Wäschebehandlung weit mehr als eine einzelne Tätigkeit verrichten können.

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