Cambridge – Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Roboter entwickelt, der im Fussgängerstrom mitschwimmt. Denn er befolgt die sozialen Regeln, die viele Menschen einhalten – nicht drängeln, rechts ausweichen, keinen anrempeln und an roten Ampeln stoppen. Taucht ein Hindernis auf, wartet er nicht, bis er dicht dran ist, um einen Haken zu schlagen. Er nimmt frühzeitig einen neuen Kurs, um Kollisionen zu vermeiden.
Wie ein «Kiosk auf Rädern»
Bei Tests im Stata Center des MIT zeigte der kniehohe Roboter, der einem «Kiosk auf Rädern» ähnelt, dass er selbst in dichtem Fussgängerverkehr Zusammenstösse vermeiden kann. Die Forscher haben die Details der Sensorik sowie das Auswertungs- und Steuerungsprogramm in einem Papier beschrieben, das sie auf der IEEE Conference on Intelligent Robots and Systems vom 24. Bis 28. September in Vancouver präsentieren werden.
«Soziale Navigation ist eine zentrale Eigenschaft, die Roboter haben müssen, wenn sie sich in einem Umfeld bewegen müssen, das ein beständiges Zusammenspiel mit Fussgängern erfordert», so MIT-Forscher Yu Fan Chen, der die Entwicklung mit Richard Cockburn Maclaurin geleitet hat. Die Forscher schlagen vor, derartige Roboter zu nutzen, um Pakete und Pizzas auszuliefern. Sie liessen sich, wenn sie ein bisschen grösser wären, auch als Transportmittel für Menschen einsetzen, etwa in grossen Einkaufszentren, Flughäfen und Krankenhäusern.
Der Roboter erfüllt vier Bedingungen: Er muss stets wissen, wo er sich befindet, er muss die Umgebung beobachten, seine Bewegungen planen und den eingeschlagenen Kurs immer hinterfragen. Für die meisten Anforderungen genügten bisher Systeme, die auch herkömmliche autonome Roboter besitzen – wie Kameras, Abstandssensoren und Radar. Dazu kamen Algorithmen, die auch in autonom fahrenden Autos eingesetzt werden. «Neu entwickelt ist die Planung der Bewegungen», sagt Michael Everett, der auch zum Team gehört.
Keine ratlosen Stopps mehr
Unter Berücksichtigung des sich ständig bewegenden Umfeldes muss der Prozessor den Kurs planen. Dabei lässt sich nicht vorhersagen, wie sich Fussgänger bewegen. Mal bleiben sie stehen, um die Auslage in einem Schaufenster zu bewundern, mal machen sie kehrt, weil sie etwas vergessen haben. Die Forscher hätten das Problem lösen können, indem sie den Roboter stets mehrere mögliche Routen entwickeln liessen, die je an die sich ändernden Kurse angepasst wurden. Doch das dauert zu lange. Der Roboter hätte zu oft ratlos stehen bleiben oder sich aggressiv durch die Menge drängen müssen.
Das MIT-Team hat sich stattdessen für ein Trainingsprogramm entschieden. Der Roboter wurde auf eine Menschenmenge losgelassen und analysierte deren Bewegungen. Er reagierte auf die Vielzahl möglicher Routen der Fussgänger. Mit der Zeit lernte er, in bestimmten wiederkehrenden Situationen gleich oder ähnlich zu reagieren, wobei er typisch menschliche Aktionen berücksichtigte. Er wurde quasi zum «Menschen auf Rädern». (pte/mc/ps)
