Wie können Roboter und Menschen Vertrauen aufbauen? Durch Bewegung, sagen Wissenschaftler aus Bristol

Die Robotik ist derzeit ein spannendes Forschungsgebiet. Dr. Edmund Hunt ist an der Fakultät für Naturwissenschaften und Ingenieurwesen der Universität Bristol tätig, wo er als Dozent für Robotik arbeitet, und ist Forschungsstipendiat an der Royal Academy of Engineering mit Schwerpunkt auf s„Warm Robotics“ für die Umweltüberwachung.

Hunt hat keinen Hintergrund in Informatik, sondern studierte Tierverhalten, was in die Forschung zur Schwarmrobotik einfließt. Die Schwarmrobotik befasst sich mit der Koordination mehrerer Roboter in einem größeren System. Hunt weist darauf hin, dass der Einsatz dieser Roboter in der realen Welt (im Gegensatz zur Science-Fiction) eine Herausforderung darstellt. Seine Lösung für dieses Problem besteht darin, eine geringere Anzahl von Robotern einzusetzen, nämlich etwa 4 bis 10 Exemplare.

Schwarmrobotik

Schwarmtechnologien wurden im Rahmen der Umweltüberwachungsforschung erprobt. Hunts Gruppe führte Experimente auf dem Universitätscampus und sogar an Orten in Städten wie dem Hafenviertel von Bristol durch.

Hunt war kürzlich der Hauptautor einer neuen Studie, in der untersucht wurde, wie Bewegungen zwischen Robotern und Menschen Vertrauen schaffen können. Dieses Vertrauen wird gestärkt, wenn auch die Bewegungen zwischen beiden Seiten aufeinander abgestimmt sind.

Es wird vermutet, dass die Ergebnisse dieser Forschung die Arbeitsweise von Mensch-Roboter-Teams in der Praxis verbessern könnten. In Notfällen könnte dies dazu führen, dass Rettungskräfte in Zukunft effektiver mit Robotern zusammenarbeiten.

Die Roboter könnten sogar in der Lage sein, gemeinsame Bewegungen wahrzunehmen, um festzustellen, ob der Nutzer ihnen genug vertraut. Wenn ein Nutzer dem Roboter nicht vertraut, wird die gemeinsame Bewegung unweigerlich beeinträchtigt.

Hunt erklärte: „Die Menschen haben bei Interaktionen einen gewissen Abstand zu anderen bevorzugt, und diese Nähe beeinflusst die Art der Interaktion.“

„Das gilt auch für die Mensch-Roboter-Interaktion. Die Art und Weise, wie sich ein Roboter bewegt, kann dem Benutzer ebenfalls Informationen vermitteln – Menschen erkennen anhand der Bewegungen eines Roboters schnell, ob dieses Verhalten zielgerichtet ist.

„Wir wollten herausfinden, ob die Art und Weise, wie sich Menschen und mobile Roboter gemeinsam bewegen – also die gemeinsame Fortbewegung durch einen Raum wie beispielsweise ein Gebäude –, das Vertrauen in den Roboter beeinflussen kann.“

Das Experiment in Bristol

Das Praxisexperiment fand in Sparks Bristol statt, wo Mitglieder der Öffentlichkeit mit zwei mobilen Rover-Robotern zusammenarbeiteten und gebeten wurden, sich vorzustellen, sie seien Feuerwehrleute, die nach einem Brand ein Gebäude absuchen. Die Roboter sollten dazu dienen, das Gebäude auf seine Sicherheit zu überprüfen.

We had a great time running this experiment at Sparks Bristol, here is another video clip feat Gary Marsden from @FSCmoreton

See also, Milivojevic et al. (2024). Swift trust in mobile ad hoc human-robot teams. In Proc 2nd Int Symposium on TAS https://t.co/BjCKmsoDnd pic.twitter.com/05PI1EPBp2

— Edmund Hunt (@DrEdmundHunt) November 21, 2024

Sie konnten die Bewegungen von Mensch und Roboter mithilfe einer auf Ultraschall basierenden Ortung verfolgen. Sie fanden statistische Belege dafür, dass die Synchronisation mit dem Grad des Vertrauens zusammenhängt – der von den Teilnehmern selbst angegeben wurde. Die Nutzer, die ein geringeres Maß an Vertrauen angaben, ahmten die Bewegungen weniger nach als diejenigen, die ein höheres Maß an Vertrauen angaben.

Dr. Hunt fügte hinzu: „In Zukunft werden Menschen und Roboter zunehmend in Teams zusammenarbeiten – und die Teammitglieder müssen einander vertrauen können.“

„Wir haben Hinweise darauf gefunden, dass es das Vertrauen fördert, wenn Menschen und Roboter sich besser aufeinander abgestimmt bewegen – und dass diese gemeinsame Bewegung ebenfalls gestört wird, wenn das Vertrauen beschädigt ist.“

„Dies könnte ein frühzeitiges Warnsignal dafür sein, dass das Vertrauen wiederhergestellt werden muss – damit eine Mensch-Roboter-Mission auch dann noch erfolgreich sein kann, wenn nicht alles nach Plan verläuft.“

Hunts Team wird seine Forschung fortsetzen, um den Zusammenhang zwischen vermindertem Vertrauen und verminderter Mitbewegungsbereitschaft genauer zu untersuchen. In manchen Fällen könnte es sein, dass der Nutzer generell weniger empfänglich für den Bewegungsrhythmus des Roboters ist, was nicht unbedingt mit Vertrauen gleichzusetzen ist. Dabei könnte es um die Wahrnehmung von Kontrollleuchten oder Geräuschen gehen, die in Zukunft bei einigen Robotern zum Einsatz kommen könnten.