Robotik 2010

Zugegeben, für einen „Frohes neues Jahr“ und „Das war die Robotik 2010“-Blogeintrag ist es schon etwas zu spät. Aber ich dachte, ich sehe trotzdem mal durch die hiesigen Blogeinträge des vergangenen Jahres und überlege, was in der Robotik im vergangenen Jahr besonders erwähnenswert war.

Im Januar begann das Jahr mit einem großen Wurf der californischen Robotikschmiede Willow Garage, die die Version 1.0 ihres Open-Source-Betriebssystems für Roboter ROS veröffentlichte. ROS ist mittlerweile in der Robotik-Szene voll angekommen und viele Institute machen sich mittlerweile die Tatsache zunutze, dass sie mit ROS ein offenes System mit einer Vielzahl gut gewarteter State-of-the-Art -Standardkomponenten erhalten und sich mehr auf die Integration, sondern vielmehr auf konkrete Forschungsfragen konzentrieren können. Im gleichen Monat beschloss das Jet Propulsion Laboratory der NASA, dass der Mars-Rover Spirit erst einmal nicht weiterkommt und deshalb winterfest gemacht werden soll.

Im Februar hat mich vor allem eine realistische Hand-Prothese namens BeBionic beeindruckt, die in Videos fast menschlich aussieht. Im März habe ich meine Stelle am CoR-Lab angetreten und im April zeigte Willow Garage mit dem Wäsche-faltenen Roboter ein ersten von mehreren Videos, in denen Roboter PR2 in mal mehr und mal weniger sinnvollen Anwendungen zu sehen ist. Im Mai traute die Roboter-Lady iFairy ein japanisches Paar und im Juni haben sich auf der spannenden Automatica-Messe neben der Industrie auch die Robotik-Institute dieses Landes vorgestellt.

Im Juli hatte ich das Vergnügen, auf der Summerschool über mehrere Tage den iCub live und aktiv kennenzulernen, dessen neue Beine ich später auch noch vorgestellt habe.

Der August zeigte uns den unheimlichen Telenoid R1 und im November und Dezember hat zum Jahresende die Ingenieurskunst noch einmal gezeigt, was sich mit cleveren Ideen bauen lässt: sowohl der Universal Jamming Gripper mit Kaffeepulver als auch der zu Recht mit dem Zukunftspreis ausgezeichnete Rüssel von Festo bestachen durch ihr einfaches aber brillantes Konzept. (Hört sich irgendwie nach einem Satz aus einem Prospekt an, ist aber ernst gemeint) Und über das, was Microsoft Kinect seit Dezember mit der Robotiklandschaft anstellt, werde ich hofffentlich auch bald schreiben. Der Blogeintrag fliegt hier schon halb geschrieben herum, bis ich damit fertig bin, müssen aber ein paar Videos ausreichen, die ich hier immer mal wieder einstelle.

Insgesamt haben wir in 2010 eine Robotik-Landschaft gesehen, die immernoch viel experimentiert und zum Teil verrückten, neuen Ideen nachgeht. Gleichzeitig lässt sich aber auch beobachten, dass die Robotik auch abseits der typischen Industrierobotik beginnt, ernsthafte Lösungen für Probleme zu präsentieren, die bisher nicht lösbar waren und zum Teil nicht einmal ernsthaft lösbar schienen. Einige Themen und Blogbeiträge sind 2010 bei mir leider aus Zeitmangel unbeschrieben liegengeblieben. Aber es kommen immer weiter neue Themen und 2011 geht es sicher ebenso spannend weiter wie 2010 aufgehört hat.

Telenoid R1 und das Uncanny Valley

Das Uncanny Valley (englisch für „unheimliches Tal“) ist die Bezeichnung für einen psychologischen Effekt, der in der Robotik bei humanoiden Robotern auftritt. Der Effekt ist scheinbar widersprüchlich, aber deutlich messbar. Er bewirkt, dass humanoide Roboter dem Menschen nicht in dem Maße vertrauter werden wie sie ihm ähnlicher werden.

/images/blog/uncanny-valley.png
Das Uncanny Valley, das unheimliche Tal

Bis zu einem gewissen Maße ist dies zwar der Fall: Ein ASIMO ist uns vertrauter als eine Blech­büch­se. Aber ir­gend­wann kippt dieser Ef­fekt und wir be­gin­nen, uns zu gruseln. Es ist der Moment, in dem unser Un­ter­be­wusst­sein beginnt, in dem Roboter tat­säch­lich eine mensch­li­che Ge­stalt zu erkennen. Unser Un­ter­be­wusst­sein be­ginnt in dem Mo­ment al­ler­dings auch, an diese mensch­­li­­che Ge­­stalt all die An­sprüche zu stellen, die wir an einen Men­schen stellen. Wir erwarten Mimik, dass sich der Brust­korb beim Atmen bewegt, dass die Augen mit uns Blick­kontakt aufnehmen, viel­leicht blinzeln und wir erwarten vor Allem weiche, natür­liche, mensch­liche Bewegung. Sehen wir eine mensch­liche Gestalt (die gilt übrigens im gleichen Maße für animierte Figuren etwa in einem Com­pu­ter­spiel) und vermis­sen diese Aspekte, signa­li­siert uns unser Unter­be­wusst­sein, dass irgend­etwas nicht stimmt. Schuld ist hier wie so oft unser Fort­pflan­zungs­trieb, der uns po­ten­tiel­le Partner kon­ti­nu­ier­lich auf Hin­weise auf Fehl­bild­ungen oder Krank­hei­ten absuchen lässt.

Der Effekt lässt sich wie gesagt messen und wie in obiger Grafik darstellen (entnommen der Wikipedia). Die Grafik zeigt in rot die intuitive Annahme, dass die (emotionale) Akzeptanz mit der Menschenähnlichkeit steigt und in blau die tatsächliche Akzeptanz, die kurz vor der Menschenähnlichkeit dramatisch einknickt und den Betrachter verstört.

Zurück zur Robotik: Das Uncanny Valley zu Umschiffen ist für die Erbauer humanoider Roboter eine wichtige Frage. Wollen Sie den Roboter für die Interaktion mit dem Menschen erbauen (und das ist bis auf wenige Ausnahmen bei Humanoiden der Fall), ist einem mit einem Roboter, der den Betrachter verstört, nicht viel geholfen.

Viele Entwickler entscheiden sich deshalb bewusst für eine schemenhafte, manchmal gar comic-hafte Gestalt, die uns schon vertraut ist, aber bewusst nicht ähnlich genug, um ins Uncanny Valley zu geraten. An dieser Stelle wollte ich auf ursprünglich auf den iCub verweisen, der für mich ein gutes Beispiel darstellt. Ein Kommentar in meinem Beitrag zum iCub zeigt jedoch, dass es da offenbar deutliche Unterschiede gibt. Simon ist vielleicht ein noch besseres Beispiel.

Und damit komme ich zum ursprünglichen Antrieb für diesen Blogbeitrag: Ein neuer Roboter auf der internationalen Bildfläche der Telenoid R1:

/images/blog/telenoid-r1.jpg
Telenoid R1

Der Roboter ist nicht nur ein humanoider, sondern er ist sogar ausdrücklich zur Kommunikation mit einem Menschen konstruiert. Er ist ein Telepräsenzroboter und damit dafür gedacht, einen Diskussionspartner zu vertreten, der irgendwo auf der Welt in eine Kamera spricht. Der Roboter gibt die Sprache weiter und versucht, die mit der Kamera aufgezeichnete Gesichtszüge und Mimik nachzuahmen.

Die reduzierte Gestalt des Roboters ist Absicht und soll erlauben, dass der Telepräsenzroboter sowohl weibliche als auch männliche, sowohl junge als auch ältere Gesprächspartner repräsentieren kann.

Hier scheint es mir doch deutlich der Fall zu sein, dass die Uncanny-Valley-Empfindung im japanischen Raum entweder eine komplett andere ist oder von dem allgemeinen Robotik-Enthusiasmus schlicht überschrieben wird. Dass jemand 6.000 Euro bezahlt (der geplante Preis bei Markt-Einführung), um sich in einem Gespräch von dem merkwürdig anmutenden Telenoid mit seinen Stummelarmen vertreten zu lassen, scheint mir in westlichen Ländern mindestens unwahrscheinlich. Das Konzept, die Telepräsenz auf die Art und Weise durch die physische Präsenz eines Avatars noch realistischer zu machen, ist mir zwar einleuchtend, aber wer will schon während der Telepräsenz tief im Uncanny Valley sitzen?

Und hier sieht man den Roboter im Einsatz, für mich sieht das nicht nach einer besonders vorteilhaften Gesprächssituation aus:

Demonstration eines Ferngesprächs mit dem Telenoid

Der Telenoid kommt übrigens von dem gleichen Schaffer, Hiroshi Ishiguro, der auch schon für den Geminoid verantwortlich zeichnet, der ähnliche Reaktionen hervorrief.