Mosaic: Gemeinsam Kochen mit Robotern
Voraussetzung für gemeinsames Kochen mit einem Roboter ist, dass der Roboter weiß, was der Mensch gerade macht. MOSAIC kann das und noch viel mehr.
(Bild: Portal Cornell (Screenshot))
Ein Forschungsteam der Cornell University hat ein modulares System mit dem Namen Mosaic entwickelt, das es Robotern ermöglicht, zusammen mit Menschen verschiedene Aufgaben im Haushalt wie etwa Geschirrspülen, Wäschewaschen bis hin zum Kochen zu erledigen. Das System schafft es, dass die verwendeten Roboter in enger Interaktion mit dem Menschen teils komplexe Aufgaben durchführen können.
Mosaic ist modular aufgebaut, schreiben die Wissenschaftler in dem Paper "Mosaic: A Modular System for Assistive and Interactive Cooking", das auf Arxiv im Preprint erschienen ist. Es besteht aus verschiedenen Softwaremodulen und KI-Modellen, die jeweils unterschiedliche Aspekte einer Aufgabe angehen. So gibt es etwa einen interaktiven Aufgabenplaner, eine Architektur zur Identifizierung von Objekten und zur Planung der Bewegungen von Robotern sowie ein Modell zur Vorhersage der Bewegungen von Menschen.
"Mosaic arbeitet eng mit dem Menschen zusammen, interagiert mit dem Benutzer über natürliche Sprache, koordiniert mehrere Roboter und verwaltet ein offenes Vokabular von Alltagsgegenständen", erläutert Huaxiaoye Wang, einer der beteiligten Wissenschaftler, das Grundprinzip des Systems.
Dabei nutzt Mosaic mehrere großangelegte, vortrainierte Modelle für allgemeine Aufgaben wie etwa die Sprach- und Bilderkennung. Hinzu kommen schlankere Module, mit denen die aufgabenspezifische Steuerung erfolgt.
Hohe Erfolgsquote
Insgesamt 60 Versuche haben die Forscher zusammen mit den zwei Robotersystemen – dem mobilen Stretch Robot RE1 und dem Tischroboter Franka Emilka Research 3 – durchgeführt. Bei den Experimenten ging es darum, dass die Roboter eng mit einem Menschen zusammenarbeiten, um sechs verschiedene, einfache Gerichte zuzubereiten: zwei Salate, drei verschiedene Suppen sowie ein Thunfisch-Sandwich.
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Dabei testeten die Wissenschaftler die von ihnen entwickelten Module, darunter 180 Episoden mit visuomotorischer Auswahl, 60 Episoden menschlicher Bewegungsvorhersage und 46 Online-Benutzerbewertungen des Aufgabenplaners. Es zeigte sich, dass Mosaic in der Lage ist, effizient mit Menschen zusammenzuarbeiten. Die kollaborativen Kochversuche schloss das System zu 68,3 Prozent korrekt ab. Teilaufgaben erfüllte das System bei den sechs Rezepten zu 91,6 Prozent.
Die Forscher sehen Mosaic als Inspiration für die Entwicklung anderer Assistenzrobotersysteme, die im Haushalt helfen könnten. Die Wissenschaftler wollen ihr bestehendes System nun verbessern und auch die Tests ausweiten. So sollen etwa komplexere Teilaufgaben gestellt und Mosaic darauf angewendet werden.
(olb)