Während Industrieroboter ihre Effizienz aus einer Spezialisierung auf hoch strukturierte Arbeitsumgebungen beziehen, liegt die technologische Herausforderung für die Realisierung alltagstauglicher Serviceroboter in der intelligenten physischen Unterstützung des Menschen in einem möglichst breiten Aufgabenspektrum und in gering strukturierten Alltagsumgebungen.

Langfristig tragfähige und akzeptierbare Entwicklungen müssen konsequent an den durch den Menschen gegebenen Randbedingungen bei der Gestaltung von Arbeits- und Alltagsumwelten ausgerichtet werden: Roboter müssen daher sowohl hardware- (Körperbau, Kopf, Hände) als auch softwareseitig (Sensorik, Sprache, Kognition und Lernfähigkeit) Merkmale des Menschen abbilden. Dies gewährleistet einerseits eine hohe Akzeptanz seitens der Benutzer und zum anderen die Fähigkeit des Roboters, sich in der natürlichen Umgebung des Menschen zurechtzufinden und mit für den Menschen konzipierten Werkzeugen umzugehen. Letztendlich stellt das die Grundlage für ein erfolgreiches kooperatives Handeln von Mensch und Roboter in Alltagsumgebungen dar.

Der Schlüssel zu diesem ehrgeizigen Ziel ist die Entwicklung einer konsequent auf die Merkmale Robustheit, Adaptivität und leichte Instruierbarkeit ausgerichteten Lernfähigkeit. Als forschungsleitendes Thema dient dabei beidhändige Manipulation durch einen anthropomorphen Roboter: in dieser Fähigkeit bündeln sich hohes Anwendungspotenzial und Erkenntnisgewinn in gleicher Weise.

Innovative methodische Grundlage ist die Entwicklung aktionsbasierter Repräsentationen für Manipulationsvorgänge und deren Verbindung mit biologisch inspirierten, leistungsfähigen Lern- und Explorationsmethoden zur Erzielung von Robustheit und Anpassungsflexibilität an veränderte Aufgabenstellungen. Um die Interaktion mit dem Serviceroboter in einer natürlichen Art und Weise zu gestalten (und so eine hohe Akzeptanz seitens der Benutzer sicherzustellen), muss der Roboter in der Lage sein, natürlich-sprachliche Anweisungen und Gesten zu erkennen und situationsabhängig zu interpretieren. Die Bereitstellung eines visuosprachlichen Frontends ist damit die Grundlage einerseits zum Erlernen neuer, nicht vorab programmierter Teilfähigkeiten auf Basis von Imitation und andererseits zur gezielten Intervention des menschlichen Tutors beim Auftreten von Fehlersituationen.

• Elementares bimanuales Manipulieren (z.B. Öffnen von Schraubverschlüssen) in unterschiedlichen Situationen
• Flexibles bimanuales Interagieren und Lernen mit Tutor in neuen Situationen
• Integration von Aktionssequenzerkennung mit Greifaktionen
• Integration von Dialog und Aktionssequenzerkennung mit Greifaktionen