Team NimbRo@home siegt bei RoboCup@Home-WM in Eindhoven

Gruppe von Menschen die jubelt
© Autonomous Intelligent Systems / University of Bonn

Das Team NimbRo@home der Universität Bonn hat bei der RoboCup@Home-Weltmeisterschaft in Eindhoven den ersten Platz errungen. Vom 17. bis 21. Juli traten die Serviceroboter in den Niederlanden gegen 16 weitere Teams an und erzielten bei den Tests die höchste Punktzahl. Auch im Finale überzeugte das Team die Jury. Die Assistenzroboter, die für den Einsatz in Alltagsumgebungen konzipiert sind, werden am Lehrstuhl für Autonome Intelligente Systeme des Instituts für Informatik entwickelt. Die Entwicklung erfolgt unter der Leitung von Prof. Dr. Sven Behnke, Lamarr Area Chair für Embodied AI.

Die RoboCup@Home-Liga ist der weltweit größte jährliche Wettbewerb für Assistenzroboter, die hilfsbedürftige Personen in alltäglichen Umgebungen unterstützen sollen. In der offenen Klasse der Weltmeisterschaft in Eindhoven traten 17 Teams aus elf Ländern an. Die Roboter stellten ihre Fähigkeiten bei zehn Tests in realistischen häuslichen Umgebungen unter Beweis, darunter das Begrüßen und Vorstellen von Besuchern, das Tragen von Gepäck, das Verstauen von Einkäufen, das Aufräumen der Küche und das Decken des Frühstückstischs.

Besonders herausfordernd waren zwei Tests, bei denen die Aufgaben durch Sprachkommandos mitgeteilt wurden. Das Team der Universität Bonn setzte hierfür zwei mobile Roboter mit menschenähnlichem Oberkörper und Allseiten-Fahrwerk ein. Diese Roboter nehmen ihre Umgebung mittels Kameras, Laserscannern und Mikrofonen wahr und steuern zahlreiche Motoren und einen Lautsprecher an, um Assistenzaufgaben selbstständig zu erledigen. Die dabei verwendeten Methoden aus der Forschung zu Künstlicher Intelligenz umfassen Bild- und Sprachverstehen, Aktions- und Bewegungsplanung sowie Dialogsysteme.

In der Vorrunde wurde das Team NimbRo durch einen Hardware-Defekt beim Hauptroboter zurückgeworfen und belegte den zweiten Platz hinter dem Vorjahressieger Tidyboy aus Korea. In der Hauptrunde zog NimbRo jedoch an Tidyboy vorbei. Im Finale zeigten die drei besten Teams selbstdefinierte Aufgaben zum Thema „Hilfe zur Vorbereitung des Abendessens“. Das Bonner Team setzte dafür zwei Roboter gleichzeitig ein, die die Erkennung von Objekten ohne vordefinierte Kategorien, die Erkennung von Gesten und die Interaktion mit Nutzenden durch ein Sprachdialogsystem demonstrierten. Zudem zeigten sie ihre Mobilität in einem Apartment, das Greifen von Objekten und die Anbindung an multimodale Basismodelle zur Erstellung von Rezeptvorschlägen auf Grundlage der erkannten Zutaten. Für diese Vorführung erhielt NimbRo sowohl von den Jurymitgliedern aus der @Home-Liga als auch von den Jurymitgliedern aus der Industrie die höchste Punktzahl. NimbRo gewann den Wettbewerb mit 8.852 Punkten vor Tidyboy (7.495 Punkte) und SocRob@Home aus Portugal (6.901 Punkte).

„Assistenzroboter werden in der Zukunft dazu beitragen, dass hilfsbedürftige Menschen länger selbstbestimmt in der gewohnten Umgebung leben können“, sagte Prof. Dr. Sven Behnke. „Dass unser Team sich gegen starke internationale Konkurrenz durchgesetzt hat, unterstreicht die Exzellenz der Bonner Robotik-Forschung.“

Der Erfolg von Team NimbRo verdeutlicht die Bedeutung der Forschung im Bereich Embodied AI am Lamarr-Institut. Embodied Artificial Intelligence bezieht sich auf KI, die in physische Systeme wie Roboter eingebettet ist und mit ihrer Umgebung interagieren kann. Diese Forschung vereint verschiedene Disziplinen, darunter Computer Vision, Umweltmodellierung, Vorhersage, Planung und Steuerung, verstärkendes Lernen, physikbasierte Simulation und Robotik. Embodied AI ermöglicht es Robotern, durch Exploration und Interaktion mit ihrer Umgebung zu lernen und ihr Verhalten kontinuierlich zu verbessern.

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