Der neue Roboter des MIT nimmt Befehle von Ihren Muskeln entgegen.

Stell dir vor, du hebst eine Couch mit einem Freund hoch. Ihr seid beide am anderen Ende und müsst kommunizieren, wann ihr es abholen müsst. Du könntest es bei drei machen, oder vielleicht, wenn du mental synchron bist, mit einem Kopfnicken.

Nehmen wir an, du machst das Gleiche mit einem Roboter – wie kann man ihm am besten sagen, was er wann tun soll? Robotiker am MIT haben ein mechanisches System geschaffen, das Menschen helfen kann, Objekte zu heben, und es funktioniert, indem es direkt die elektrischen Signale liest, die vom Bizeps einer Person erzeugt werden.

Es ist ein bemerkenswerter Ansatz, denn ihre Methode ist nicht die Standardmethode, mit der die meisten Menschen mit der Technologie umgehen. Wir sind es gewohnt, mit Assistenten wie Alexa oder Siri zu sprechen, auf Smartphones zu tippen oder eine Tastatur, Maus oder ein Trackpad zu benutzen. Oder der Google Nest Hub Max, ein intelligentes Heimtablett mit einer Kamera, kann eine Handbewegung bemerken, die auf “Stopp” hinweist, die ein Benutzer macht, wenn er so etwas wie eine Video-Pause machen möchte. In der Zwischenzeit empfangen Roboterautos – autonome Fahrzeuge – ihre Umgebung durch Instrumente wie Laser, Kameras und Radargeräte.

Aber keines dieser Robotersysteme misst den Flex einer Person so wie dieser Bot. Und in einer Situation, in der eine Person ein Objekt hebt, ist ein Roboter, der auf Sprachbefehle hört oder Kameras benutzt, möglicherweise nicht der beste Ansatz, um zu wissen, wann und wie hoch er heben soll.

Der Bizepsen-Roboter arbeitet dank Elektroden, die buchstäblich auf den Oberarm einer Person geklebt und mit Drähten mit dem Roboter verbunden sind. “Insgesamt soll es Menschen und Robotern erleichtert werden, bei körperlichen Aufgaben als Team zusammenzuarbeiten”, sagt Joseph DelPreto, Doktorand am MIT, der sich mit der Mensch-Roboter-Interaktion beschäftigt und Erstautor eines Papiers ist, das das System beschreibt. Eine gute Zusammenarbeit erfordert in der Regel eine gute Kommunikation, und in diesem Fall kommt diese Kommunikation direkt von den Muskeln. “Während du etwas mit dem Roboter hebst, kann der Roboter deine Muskelaktivität betrachten, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie du dich bewegst, und dann kann er versuchen, dir zu helfen.”

Der Roboter reagiert auf die Signale Ihrer Muskeln auf zwei grundlegende Arten. Im einfachsten Fall erkennt der Roboter die Signale, die als EMG-Signale bezeichnet werden – von Ihrem Bizeps, während Sie Ihren Arm nach oben oder unten bewegen, und spiegelt Sie dann. Sie können auch Ihren Bizeps beugen, ohne Ihren Arm zu bewegen – spannen Sie Ihre Muskeln an oder entspannen Sie ihn – um die Roboterhand anzuweisen, sich nach oben oder unten zu bewegen.

Das System interpretiert auch subtilere Bewegungen, was es dank künstlicher Intelligenz tun kann. Um dem Roboterarm zu sagen, dass er nuancierter auf- oder abheben soll, kann eine Person mit den Elektroden an ihrem Oberarm ihr Handgelenk zweimal leicht nach oben oder einmal nach unten bewegen, und der Roboter führt Ihre Befehle aus. Um dies zu erreichen, verwendete DelPreto ein neuronales Netzwerk, ein KI-System, das aus Daten lernt. Das neuronale Netzwerk interpretiert die EMG-Signale, die vom Bizeps und Trizeps des Menschen kommen, analysiert, was es etwa 80 Mal pro Sekunde sieht, und sagt dem Roboterarm dann, was er tun soll.

Es ist leicht zu erkennen, wie ein solches System jedem helfen könnte, der mit körperlicher Arbeit beschäftigt ist, und diese Forschung wurde teilweise von Boeing finanziert. “Wir können sehen, dass dies für Fabriken,[oder] Baubereiche, in denen Sie große oder schwere Objekte in Teams heben, verwendet wird”, sagt DelPreto. Natürlich integrieren Fabriken bereits häufig Roboter; zum Beispiel verwendet eine General Motors-Gießerei in Michigan Robotersysteme, um bei schweren, gefährlichen oder beides zu helfen, wie z.B. das Halten der Form für einen Motorblock bis zu der Stelle, an der heißes flüssiges Aluminium in sie fließt. Das ist eine Aufgabe, die ein Mensch nicht erfüllen kann und sollte.

Aber das MIT-System würde eine noch direktere und vielleicht intuitivere Verbindung zwischen Mensch und Maschine ermöglichen, wenn sie so etwas wie das Zusammenheben eines Objekts tun. Schließlich zeichnen sich Menschen und Roboter durch unterschiedliche Aufgaben aus. “Je näher man die Person und den Roboter zusammenbringen kann, desto effektiver ist die Synergie, die sein kann”, sagt DelPreto.