Roboterfigur mit sozialen Fähigkeiten – Praxisbeispiel 32

Potenzialanalyse

© navel robotics GmbH

Das Problem

Die Firma Navel robotics GmbH beschäftigt sich mit der Entwicklung von Robotern, die in sozialer Interaktion mit Menschen treten. In den letzten drei Jahren ging es dabei insbesondere um die Idee, einen Roboter mit einem agilen Körper sowie einer künstlichen sozialen Intelligenz durch ganzheitliche Wahrnehmung als Pilotprodukt zu entwickeln. Hierzu hat das Unternehmen den Roboter „Navel“ entworfen und einzelne Komponenten in einem reellen Marktumfeld gestetet.
Die hüfthohe Roboterfigur Navel kann umfassend autonom agieren, sich frei im Raum bewegen sowie aktiv den Kontakt zu Menschen suchen. Über Mimik- und Stimmanalyse erkennt sie die Emotion des Gegenübers und reagiert empathisch. Per Sprachsteuerung begrüßt die Roboterfigur ihr Gegenüber mit Namen, fragt nach dem Wohlbefinden und bietet bei Bedarf auch sprachbasierte Spiele an.
Der Schwerpunkt im Robotik-Bereich entwickelt sich verstärkt vom autonomen Maschinenverhalten zur partnerschaftlichen Kooperation mit Menschen. Dennoch weisen die bisherigen Roboter-Lösungen schwache Wahrnehmungs- und Ausdruckfähigkeiten auf. Durch die Kernkompetenz der sozialen Interaktion des entwickelten Roboters, will Navel Robotics diese Lücke füllen. Einsatzbereiche ergeben sich insbesondere in der Pflege sowie im medizinischen Bereich: Die autonome Roboterfigur Navel sorgt für emotionale und kognitive Aktivierung der Pflegebedürftigen und könnte somit die Pflegekräfte entlasten. Im Notfall könnte sie Hilfe rufen und durch ihre leistungsstarke Wahrnehmungsfähigkeit bei der Dokumentation unterstützen.

Die Herangehensweise

Die Navel robotics GmbH zielte entsprechend darauf ab, die Roboterfigur marktreif zu entwickeln und zu kommerzialisieren. Hierzu wandte sich das Unternehmen an das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) autorisierte Beratungsunternehmen EurA AG, um sich bei der systematischen Evaluierung der entwickelten Robotertechnologie vor dem Hintergrund der Kunden- und Marktpotenziale unterstützen zu lassen. Im Speziellen war zu klären, inwieweit der Roboter die identifizierten Kundenbedürfnisse erfüllt, ob technologische Defizite bestehen und ob auf Expertise von Dritten zurückgegriffen werden muss, um Navel am Markt erfolgreich zu realisieren.
Hierzu wurde im ersten Schritt eine Potenzialanalyse durchgeführt, um die technologische Machbarkeit und die Erfolgschancen des neuen Produktes unter Berücksichtigung der Markt- und Wettbewerbssituation zu bewerten. In einem zweiten Schritt wurde eine potenzielle Realisierung mithilfe weiterer Finanzierungs- und Fördermöglichkeiten evaluiert.

Fachleute aus dem Pflege- und Gesundheitssektor sehen große Chancen für eine stärkere Nutzung von Robotik in naher Zukunft. Die Lücke an Pflegekräften können Roboter wie Navel füllen.
Claude Toussaint, Geschäftsführer Navel Robotics GmbH

Der Lösungsansatz

Damit die soziale Interaktion zwischen Mensch und Roboter gelingt, müssen die multimodalen Verhaltensweisen eines Roboters wie Körperhaltung, Gestik und Sprache gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbessert werden. Ein Roboter muss in der Lage sein, mit Menschen selbstständig zu kommunizieren und zu interagieren. Der soziale Roboter Navel deckt diese technischen Anforderungen wie folgt ab: Über eine Kamera wird ein Bild vom Gegenüber erzeugt und mithilfe neuronaler Netze analysiert.
Parallel bewerten fortgeschrittene Algorithmen die menschliche Stimme sowie Bewegungsmuster. Mit diesen Informationen errechnet der Roboter die Emotion seines Gegenübers. Navel sammelt diese Daten über seine Benutzer und lernt sie dadurch kennen (maschinelles Lernen). Hierzu zählt auch das Sammeln erkannter Gewohnheiten und Rückmeldungen des Nutzers aus früheren Interaktionen.

Der Gutscheinvorteil

Durch den genutzten Innovationsgutschein und den damit geförderten Einsatz des Beratungsunternehmens EurA AG, steht dem Unternehmen Navel robotics GmbH nun ein umfassendes Realisierungskonzept zur marktreifen Entwicklung und Kommerzialsierung des Produkts zur Verfügung, das unter anderem eine Identifzierung der konkreten Kundenbedürfnisse umfasst, grundlegende technische Aufgaben für eine Serieneinführung des Produkts definiert sowie zentrale organisatorische Aufgaben konkretisiert. Ebenfalls enthält das Konzept eine detaillierte Finanz- und Fördermittelevaluierung sowie konkrete Empfehlungen für eine Anschlussförderung des Vorhabens zur Produkt- und Prozessentwicklung.

Neben der Aufstellung eines detaillierten Konzeptplans wurden außerdem Kontakte mit Partnerunternehmen aufgebaut, um kurzfristig fehlendes Know-how zu ergänzen und langfrsitig gemeinsame Entwicklungen voranzutreiben.
Andreas Schillerwein, Projektcontrolling EurA AG