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Exzellenzcluster CITEC startet Großprojekt zu intelligentem Appartement

Eine sozial kompetente Wohnung, die ihre Bewohner selbstständig im Alltag unterstützt: An diesem bundesweit einmaligen Projekt arbeiten Forscherinnen und Forscher des Exzellenzclusters Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld. Für das neue Großprojekt kooperieren zwölf Forschungsgruppen der wissenschaftlichen Einrichtung. Rund 1,8 Millionen Euro investiert CITEC in das Projekt, das bis 2017 läuft. Ein wichtiges Zubehör des intelligenten Appartements ist jetzt angekommen: ein Service-Roboter der Firma Meka Robotics aus San Francisco, USA. Er ist diese Woche in die Laborwohnung im CITEC-Gebäude auf dem Bielefelder Campus Nord eingezogen.

In dem intelligenten Appartement sollen Wohnung und Roboter Gäste künftig bei Alltagstätigkeiten unterstützen und ihr Leben behaglich machen. „Das Ziel des Projekts ist ein intelligentes Appartement, das natürliche Situationen versteht und je nach Bedarf selbstständig Services anbietet“, sagt Professorin Dr.-Ing. Britta Wrede, die das CITEC-Projekt zusammen mit PD Dr.-Ing. Sven Wachsmuth und Dr. Thomas Hermann leitet. Die Konzeption des Appartements ist laut Wrede deutschlandweit einmalig, weil es nicht auf einzelne Dienstleistungen – zum Beispiel Reinigung der Räume oder Unterstützung bei Telefongesprächen – festgelegt ist. Vielmehr soll es lernen, flexibel auf die Bedürfnisse seiner Gäste zu reagieren und Lösungen anzubieten, die in der jeweiligen Situation angemessen sind.

Service-Roboter wird mit emotionalem Kopf ausgestattet

Der Service-Roboter, der in der Wohnung eingesetzt wird, trägt die Modellbezeichnung „Meka Mobile Manipulator M1“. Er ist mit den Sensoren und dem Steuerungssystem der Wohnung vernetzt, so dass die Wohnung ihn direkt dorthin dirigieren kann, wo Unterstützung nötig ist. Sein Oberkörper ist auf einem fahrbaren Gestell montiert. Seine Hände sind denen von Menschen nachempfunden, so dass ihm beigebracht werden kann, „natürlich“ zu greifen. Er soll sich zum Beispiel in Bewegung setzen, um Einkäufe in den Kühlschrank einzuräumen oder um Gästen ein Erfrischungsgetränk zu servieren. Momentan trägt der Roboter noch seinen mitgelieferten Sensorkopf. Als Teil des Projekts wird er mit einer Variante des am CITEC entwickelten Flobi-Roboterkopfs ausgestattet. Flobi ist ein sozialer Roboter, der mit emotionalen Gesichtsausdrücken auf sein Gegenüber reagiert. Untersuchungen am CITEC haben gezeigt, dass er dadurch von Menschen besser als Gesprächspartner akzeptiert wird als eher technisch anmutende Roboter.

Appartement lernt, wann soziale Aktionen nötig sind

„Einzigartig an unserem intelligenten Appartement ist, dass es anhand von echten und spontanen Alltagssituationen trainiert wird“, sagt Britta Wrede. „Studentische Lerngruppen treffen sich in der Wohnung, unsere Teams setzen sich in dem Appartement für Besprechungen und Pausen zusammen und wir bringen Besucher hinein“, kündigt die Informatikerin an. „Das System soll von sich aus erkennen, wann in diesen Situationen soziale Aktionen nötig sind.“ In der Praxis kann das bedeuten, dass der Roboter für Besprechungen die passende Zahl von Stühlen aufstellt und zwischendurch einen Imbiss anbietet. Bei einer anstehenden Beamer-Präsentation könnte die Wohnung reagieren, indem sie den Raum verdunkelt. Und wenn das System erkennt, dass ein Besucher eine Präsentation der Wohnung wünscht, nimmt beispielsweise der Roboter den Gast in Empfang und führt ihn durch die Räume.

Forschung für selbstbestimmtes Leben im Alter

Per Touchscreens und über Spracheingabe sollen Gäste mit der Wohnung kommunizieren können. Und damit das Steuerungssystem des Appartements erfassen kann, was in den Räumen vorgeht, bringen Techniker in den kommenden Monaten Kameras, Mikrofone und Tiefensensoren an. Berührungsempfindliche Sensoren im Fußboden sollen zudem künftig registrieren, wenn Personen oder Objekte mit dem Boden in Berührung kommen – etwa wenn eine Person ohnmächtig wird. In dem Fall würde die Wohnung Hilfe anfordern. „Unsere Forschung im Exzellenzcluster zielt auch darauf, älteren Menschen möglichst lange ein selbstbestimmtes Leben zu ermöglichen“, sagt Professor Dr. Helge Ritter, Koordinator des Exzellenzclusters CITEC. „Eine intelligente Wohnung, die auf Notfälle reagiert und Senioren bei Tätigkeiten assistiert, die ihnen schwerfallen, kann der Schlüssel für Selbstbestimmtheit im Alter sein.“ Erst vor wenigen Monaten hat CITEC den Avatar Billie vorgestellt, der vom Bildschirm aus bei der Terminplanung hilft. Helfer wie dieser virtuelle Assistent sollen in das System des Appartements integriert werden. Das Unternehmen Miele & Cie. KG hat die Wohnung mit Haushaltsgeräten ausgestattet, die via Smartphone gesteuert und kontrolliert werden können. Miele ist strategischer Partner des Exzellenzclusters CITEC. Zusammen mit der Firma arbeiten CITEC-Forscherinnen und –Forscher daran, die Geräte in das Steuerungssystem des Appartements zu integrieren.

Das Intelligente Appartement ist Teil des neuen Forschungsbaus CITEC, der im Juni 2013 fertiggestellt wurde. Die Laborwohnung ist 60 Quadratmeter groß und hat drei Räume, in denen eine Küche, ein Wohnzimmer, ein Fitnessraum und ein Badezimmer untergebracht sind.