Monat: November 2023

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Mimik der Robotergesichter

Forscher der Universität Osaka in Japan haben jetzt den Grundstein dafür gelegt, dass Robotergesichtern eine Mimik zuteil werden kann, die von der des Menschen kaum noch zu unterscheiden ist. Das wäre vor allem für Service- und Pflegeroboter wichtig, bei denen es darauf ankommt, dass sie mit ihren Klienten ein Vertrauensverhältnis aufbauen können. Die Experten haben am Gesicht einer Person 125 Tracking-Marker platziert, um selbst die sparsamsten Bewegungen der Muskeln bei 44 verschiedenen Gesichtsausdrücken zu dokumentieren wie das Blinzeln oder das Anheben der Mundwinkel.

Einfache Bewegungen komplex

Jeder Gesichtsausdruck resultiert aus einer Vielzahl lokaler Verformungen, da die Muskeln die Haut dehnen oder straffen. Selbst die einfachsten Bewegungen können überraschend komplex sein. Dass menschliche Gesicht enthält eine Ansammlung verschiedener Gewebetypen unter der Haut, von Muskelfasern bis hin zu Fett, die alle zusammenarbeiten, um das aktuelle Befinden zu vermitteln. Dazu gehört alles von einem breiten Lächeln bis hin zu einem Anheben der Augenbrauen.

Diese Vielfalt macht die Mimik so subtil und nuanciert, was es wiederum schwierig gestaltet, sie künstlich zu reproduzieren, so die Forscher. Bisher beruhte dies auf viel einfacheren Messungen der gesamten Gesichtsform und der Bewegung ausgewählter Punkte auf der Haut vor und nach Bewegungen. „Unsere Gesichter sind uns so vertraut, dass wir die feinen Details nicht wahrnehmen. Aber aus technischer Sicht sind sie erstaunliche Informationsanzeigegeräte. Anhand der Gesichtsausdrücke von Menschen können wir erkennen, ob sich hinter einem Lächeln Traurigkeit verbirgt oder ob jemand müde oder nervös ist“, so Forscher Hisashi Ishihara.

Auch für medizinische Diagnostik

Die gesammelten Infos helfen den Forschern, künstliche Gesichter menschenähnlicher zu machen – ob es sich um Bildschirmdarstellungen handelt oder dreidimensionale Robotergesichter. „Unsere Deformationsanalyse erklärt, wie aus einfachen Gesichtsbewegungen anspruchsvolle Ausdrücke entstehen,“ so Mechanik-Professor Akihiro Nakatani. Sie könnte auch die Gesichtserkennung oder medizinische Diagnosen verbessern, indem Anomalien der Gesichtsbewegungen analysiert werden, die auf bestimmte Krankheiten hindeuten. Bisher ist dazu die Erfahrung eines Arztes nötig.

Quelle: www.pressetext.com
(pte002/10.11.2023/06:05)

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Vergleich Roboter – Mensch

Der unaufhörliche Fortschritt der Robotertechnologie und die Rationalisierung der menschlichen Arbeitskraft wecken in der Gesellschaft hohe Erwartungen, aber auch Ressentiments und sogar Angst. In einer Arbeit präsentieren Riener et al. (2023) einen quantitativen, normierten Leistungsvergleich, um die drängende Frage zu beleuchten: „Wie nah ist der aktuelle Stand der humanoiden Robotik daran, den Menschen in seinen typischen Funktionen (z. B. Fortbewegung, Manipulation) und den zugrundeliegenden Strukturen (z. B. Aktuatoren/Muskeln) in menschenzentrierten Bereichen zu übertreffen?“ Die meisten hochmodernen Roboterstrukturen, die für die visuelle, taktile oder vestibuläre Wahrnehmung erforderlich sind, übertreffen die menschlichen Strukturen, allerdings auf Kosten einer etwas höheren Masse und eines etwas größeren Volumens. Elektromagnetische und fluidische Antriebe übertreffen menschliche Muskeln in Bezug auf Geschwindigkeit, Ausdauer, Kraftdichte und Leistungsdichte, wobei Komponenten zur Energiespeicherung und -umwandlung nicht berücksichtigt sind. Künstliche Gelenke und Verbindungen können mit dem menschlichen Skelett konkurrieren. Dagegen zeigt der Vergleich der Fortbewegungsfunktionen, dass Roboter in Bezug auf Energieeffizienz, Betriebszeit und Transportkosten hinterherhinken. Roboter sind in der Lage, Hindernisse zu überwinden, Objekte zu manipulieren, zu schwimmen, Fußball zu spielen oder Fahrzeuge zu steuern. Trotz der beeindruckenden Fortschritte, die humanoide Roboter in den letzten zwei Jahrzehnten gemacht haben, erreichen die aktuellen Roboter noch nicht die Geschicklichkeit und Vielseitigkeit, um komplexere Manipulations- und Fortbewegungsaufgaben (z. B. in engen Räumen) zu bewältigen. Die Autoren kommen daher zu dem Schluss, dass die moderne humanoide Robotik weit davon entfernt ist, die Geschicklichkeit und Vielseitigkeit des Menschen zu erreichen. Trotz der überragenden technischen Strukturen sind die Roboterfunktionen denen des Menschen unterlegen, selbst bei angebundenen Robotern, die schwere Hilfskomponenten außerhalb des Fahrzeugs unterbringen können. Die anhaltenden Fortschritte in der Robotik lassen erwarten, dass sich der Abstand verringert.

Literatur

Riener, Robert, Rabezzana, Luca & Zimmermann, Yves (2023). Do robots outperform humans in human-centered domains? Frontiers in Robotics and AI, 10, doi:10.3389/frobt.2023.1223946.

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Was ist ein Cobot?

Ein Cobot ist ein kollaborativer Roboter, der speziell dafür entwickelt wurde, sicher und effektiv mit Menschen zusammenzuarbeiten.
Im Gegensatz zu traditionellen Industrierobotern, die typischerweise in abgesperrten Bereichen arbeiten und von Menschen ferngehalten werden müssen, können Cobots sicher in der Nähe von Menschen arbeiten, ohne dass dabei ein Risiko für Verletzungen besteht.

Cobots sind mit fortschrittlichen Sensoren und Technologien ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, ihre Umgebung und die Bewegungen von Menschen in der Nähe zu erkennen. Sie können auch programmiert werden, um bestimmte Aufgaben auszuführen, wie z.B. die Montage von Teilen, die Verpackung von Produkten oder die Durchführung von Inspektionsaufgaben. Da Cobots in der Lage sind, gemeinsam mit Menschen zu arbeiten, können sie die Effizienz und Produktivität in vielen industriellen Anwendungen steigern und gleichzeitig das Risiko von Verletzungen oder Unfällen verringern (Stangl, 2023).

Dazu einige Horrormeldungen aus den Medien:

Ein Industrie-Roboter in Südkorea hat einen Techniker zu Tode gequetscht. Der Roboter war dazu entworfen worden, Kisten mit Paprikaschoten zu greifen und sie auf eine Palette zu legen. Als der etwa 40 Jahre alte Mitarbeiter einer Robotik-Firma gerade dabei war, die Sensoren des Roboters zu kontrollieren, schnappte dieser sich den Techniker, stieß ihn mit dem Oberkörper gegen das Fließband und zerdrückte dabei Brust und Gesicht. Der Mann wurde ins Krankenhaus gebracht, erlag dort aber seinen schweren Verletzungen.
Im Volkswagenwerk Baunatal war ein 22-Jährige bei einer Produktionslinie der Elektromotorenfertigung mit dem Einrichten eines Roboters beschäftigt, als dieser ihn erfasste und gegen eine Metallplatte drückte. Der Mitarbeiter erlitt schwere Quetschungen im Brustbereich, wurde zwar wiederbelebt, starb aber später im Krankenhaus.

Literatur

Stangl, B. (2023, 23. Februar). Cobot . roboter lexikon.
https:// roboter.stangl.wien/cobot/