Strategische Initiativen FHNW 2018 – 2020 FHNW Robo-Lab
FHNW Robo-Lab Soziale Roboter können bei Aufgaben unterstützen, mit Menschen interagieren und ihnen den Alltag erleichtern. Die FHNW will dieses Potenzial nutzen und den Wert und die Akzeptanz der Roboter verbessern. Dafür hat sie verschiedene Einsatzszenarien entwickelt.
Soziale Roboter müssen ihre Umwelt verstehen, um sich unter uns bewegen zu können. Sie sollten Situationen erkennen und in der Lage sein, entsprechend darauf zu reagieren und aus Fehlern zu lernen. Umgekehrt müssen Menschen ihre Scheu vor sozialen Robotern überwinden und deren Künstliche Intelligenz nutzbringend einsetzen. Erst wenn beides funktioniert, können die Roboter den Menschen wirklich unterstützen und nachweisbare wirtschaftliche Vorteile bringen. Um diesen Weg in die Zukunft zu fördern, hat ein interdisziplinäres Team der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW in der Strategischen Initiative FHNW Robo-Lab gemeinsam mit Praxispartnern geeignete Anwendungsmöglichkeiten von Robotern mit sozialen Funktionen geprüft und passende Einsatz- sowie Betriebsmodelle entwickelt. Dafür haben Expertinnen und Experten verschiedener Disziplinen der FHNW zusammengearbeitet, aus der Informatik, der Technik, der Wirtschaft, der Pädagogik und der Angewandten Psychologie. In Studien mit verschiedenen sozialen Robotern wie Pepper, Nao, Einstein oder P-Rob konnten Wissen und Erfahrung bezüglich des technologischen Entwicklungsstands, des Verbreitungsgrads, der Programmiermethoden, aber auch zu Akzeptanz und ethischen Fragestellungen aufgebaut und vertieft werden. Die sozialen Roboter waren für unterschiedliche Aufgaben in Pflegezentren, Hotels und Bibliotheken im Einsatz. Dabei zeigte sich, dass die Roboter bei verschiedenen Anwendungsgruppen wie Bewohnerinnen und Bewohnern von Pflegezentren, Mitarbeitenden und Gästen in Hotels, Bibliotheksbesuchenden oder Studierenden grundsätzlich auf Wohlwollen und Akzeptanz stossen. Den grössten Nutzen brachten Einsätze, die von den Forschenden und den Mitarbeitenden vor Ort gemeinsam entwickelt wurden und bei denen die Roboter in die lokalen Teams integriert wurden. Abhängig vom emotionalen oder sachlichen Gehalt der jeweiligen Aufgabe sollte hierbei der entsprechende Kommunikationsstil zwischen dem Roboter und den Menschen gewählt werden. Unterschiedliche Präferenzen zeigten sich bezüglich technischer Ansätze für die Anbindung von Chatbots oder Künstlicher Intelligenz. Aufbauend auf den Erfahrungen der Strategischen Initiative bietet das interdisziplinäre Kompetenznetzwerk FHNW Robo-Lab interessierten Wirtschaftspartnern eine zielgerichtete Unterstützung beim Programmieren sozialer Roboter, bei Abklärungen hinsichtlich rechtlicher sowie ethischer Aspekte oder bei der Gestaltung des Einführungsprozesses in Firmen oder Organisationen an.
« Soziale Roboter stossen auf Akzeptanz, wenn sie in Teams integriert werden und einen nützlichen Beitrag leisten.» Prof. Dr. Hartmut Schulze
Projektleitungsteam
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
• Prof. Dr. Hartmut Schulze
Hochschule für Angewandte Psychologie Institut für Kooperationsforschung und -entwicklung Riggenbachstrasse 16 CH - 4600 Olten T +41 62 957 24 19 hartmut.schulze@fhnw.ch www.fhnw.ch/robo-lab
Hochschule für Angewandte Psychologie FHNW • Ricarda T.D. Reimer Pädagogischen Hochschule FHNW • Prof. Dr. Thomas Besselmann Hochschule für Technik FHNW • Prof. Dr. Rolf Dornberger Hochschule für Wirtschaft FHNW
Auf einen Blick Beteiligte Hochschulen der FHNW:
Projektpartner:
Hochschule für Angewandte Psychologie FHNW
An der Strategischen Initiative FHNW Robo-Lab
Pädagogische Hochschule FHNW
haben über die letzten drei Jahre dankens-
Hochschule für Technik FHNW
werterweise zahlreiche Partner aus Wissenschaft
Hochschule für Wirtschaft FHNW
und Praxis mitgewirkt: www.fhnw.ch/robo-lab Das entsprechende Netzwerk aus in- und ausländischen Herstellern, Anwendern, Verbänden und Forschungspartnern steht weiteren Interessenten offen.
Soziale Roboter im Healthcare-Bereich Der Gesundheitsbereich birgt viel Potenzial für den Einsatz sozialer Roboter, zum Beispiel zur Entlastung von Pflegepersonal. Die Forschenden des FHNW Robo-Labs haben die technische Machbarkeit und den Nutzen verschiedener Einsatzszenarien evaluiert. Soziale Roboter können das Personal beispielsweise bei administrativen Tätigkeiten wie der Registrierung von Patienten unterstützen oder assistierende Aufgaben wie die Aktivierung von Pflegebedürftigen übernehmen. Für den erfolgreichen Einsatz von sozialen Robotern im Gesundheitsbereich ist die Einbindung von Patientinnen und Pflegebedürftigen wichtig.
Soziale Roboter in der Lehre und Weiterbildung Roboter in Hochschulen werden derzeit primär in technisch-informatischen Studiengängen eingesetzt, unter anderem zum Erlernen von Programmiersprachen. Doch sie eignen sich insbesondere auch für Interaktionen oder als TeachingAssistent. Aus pädagogischer Sicht zeigt sich überdies, dass in der Bildung Roboter selbst zum Gegenstand in der Lehre gemacht werden sollten. In verschiedenen Lehrveranstaltungen konnte über die Präsenz und Interaktion mit Robotern ein Diskurs zur Digitalität, beispielsweise zu (informations-)ethischen Themenfeldern initiiert werden. Denn für den zukünftigen Umgang mit Technologien ist eine kritisch-reflexive Medienbildung in der Hochschule zentral.
Soziale Roboter in Virtual Reality Im virtuellen Raum lassen sich zukünftige Einsatzszenarien von sozialen Robotern vorweg realisieren und auf Nützlichkeit, Akzeptanz und technische Notwendigkeit prüfen. Im Rahmen des FHNW Robo-Labs wurde eine virtuelle Umgebung entwickelt, die unterschiedliche Repräsentationen der echten Welt aufnehmen kann. In Szenarien, zum Beispiel mit dem Roboter Pepper als Guide in einem virtuellen Museum, hat sich gezeigt, wie die Fähigkeiten des sozialen Roboters im «Kundenkontakt» erprobt und Hinweise für die spätere Programmierung der sozialen Roboter gesammelt werden können.
Soziale Roboter in der Produktion Die aktuelle Generation der sozialen Roboter ist für typische Produktionsaufgaben noch zu wenig geeignet. Denn im Vergleich zu herkömmlichen Robotern können sie kaum mit Gegenständen hantieren. Soziale Roboter wie Pepper oder Nao verwenden Bewegung hauptsächlich zur Gestik, was geringere Anforderungen an die Genauigkeit stellt als das Abfahren exakter Bewegungstrajektorien in der Produktion. In Zukunft sind in dem Bereich Hybridlösungen zu erwarten, wie zum Beispiel Industrieroboter, die durch soziale Fähigkeiten ergänzt und dadurch nutzerfreundlicher gestaltet werden.
Soziale Roboter in Public Spaces Der öffentliche Raum bietet sozialen Robotern immer mehr Einsatzbereiche, unter anderem in Hotels und Einkaufszentren. Beispielsweise haben Forschende des FHNW Robo-Labs oder der Angewandten Psychologie Roboter als Erstkontakt im Empfangsraum eines Unternehmens oder als «information guide» in Bibliotheken realisiert. Für solche Anwendungsgebiete ist eine schrittweise Entwicklung mit mehreren Testzyklen notwendig, um Anforderungen auf technischer, organisatorischer und sozialer Ebene gleichermassen abzudecken. Für die Akzeptanz sozialer Roboter müssen zudem technische Möglichkeiten transparent kommuniziert und die Roboter laufend weiterentwickelt werden.
Ausblick und Informationen für potenzielle Projektpartner aus Industrie und Praxis Das aktuell vorhandene Ungleichgewicht zwischen dem hohen Potenzial von Robotern mit sozialen Funktionen und ihren aktuell vorhandenen technischen Defiziten stellt viele Firmen vor Fragen, ob und – wenn ja – wann sich Investitionen in diese Technologie lohnen, welche Szenarien schon jetzt nutzenstiftend sind oder wie solche Roboter akzeptanzsichernd eingeführt werden können. Das FHNW Robo-Lab wird als Kompetenznetzwerk an diesen Thematiken weiterarbeiten und das erworbene Wissen interessierten Firmen, Organisationen und Forschungspartnern bereitstellen. Hierbei sind verschiedenen Formen der Zusammenarbeit möglich.
Die Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW setzt sich aus folgenden Hochschulen zusammen: – Hochschule für Angewandte Psychologie FHNW – Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW – Hochschule für Gestaltung und Kunst FHNW – Hochschule für Life Sciences FHNW – Hochschule für Musik FHNW – Pädagogische Hochschule FHNW – Hochschule für Soziale Arbeit FHNW – Hochschule für Technik FHNW – Hochschule für Wirtschaft FHNW
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW Bahnhofstrasse 6 CH - 5210 Windisch T +41 56 202 77 00 www.fhnw.ch
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