VIVA

VIVA ist der Name eines Forschungsprojekts zur Entwicklung eines Social Robots und zugleich dessen Name. Das Projekt wird von einem Forschungsverbund aus sechs Partnern von Industrie und Wissenschaft durchgeführt mit navel robotics als Koordinator. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Forschungsprogramms „Technik zum Menschen bringen“ gefördert.

Hintergrund

Roboter werden immer enger mit uns Menschen zusammenarbeiten und als nützliche Helfer auch in unsere privaten Haushalte Einzug halten. Das erfordert eine neue Qualität von Interaktion und Vertrauen in solche Maschinen. Wir Menschen stellen durch kontinuierliche soziale Interaktionen Vertrauen und Sympathie für das enge Zusammenleben her. Für eine Akzeptanz im privaten Umfeld müssen daher auch Roboter eine soziale Kompetenz erhalten und ein „lebendiges“ sympathisches Verhalten aufzeigen.

Ziel des Projekts

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines sozialen Roboters (VIVA), der durch eine lebensnahe und sympathische Interaktion ein positives Erlebnis und Vertrauen beim Nutzer schafft. VIVA wird so zu einer aufmerksamen empathischen Mitbewohnerin. Sie nimmt den Gemütszustand des Gegenübers wahr und reagiert einfühlsam darauf. VIVA kann „Smalltalk“ und initiiert aktiv einen Dialog, um durch Nachfragen das Wohlbefinden zu steigern. Sie möchte die soziale Struktur des Nutzers kennenlernen und ermutigt dazu, diese zu pflegen. Dies erfordert einen hoch interdisziplinären Ansatz, bei dem Wissenschaftler, Ingenieure und Designer gemeinsam komplexe technische, soziale, ethische und gestalterische Fragen bearbeiten und Lösungen mit Nutzern testen.

Die innovative hochdynamische Interaktionsqualität wird an den Bedürfnissen der Menschen ausgerichtet und mit einer hierfür optimierten, ganzheitlich entwickelten Hardware-Software-Architektur inkl. maschinellem Lernen realisiert. Denn sympathische Roboter mit sozialer Kompetenz werden im privaten Umfeld besser angenommen werden.

Verbundkoordinator
navel robotics GmbH, München
Claude Toussaint
Agnes-Pockels-Bogen 1
80922 München
claude.toussaint(at)navelrobotics.com

Projektvolumen
2,67 Mio. € (davon 85 % Förderanteil durch BMBF)

Projektlaufzeit
10/2018 – 12/2021

BMBF Seite

Ergebnisse des Projekts

Das Projekt wurde im Dezember 2021 erfolgreich abgeschlossen. Aufgrund der Corona-Pandemie konnte das Projekt nicht 1:1 wie ursprünglich geplant durchgeführt werden. So fanden die Zusammenarbeit und Nutzer-Evaluationen ab 2020 hauptsächlich über Video-Calls statt.

Es wurden insgesamt 2 Designprototypen, 3 Ballbot-Prototypen sowie 3
Generationen des interaktiven VIVA-Hardware-Prototypen entwickelt.
Zusätzlich wurde die kognitive Architektur kontinuierlich auf der
Hardware-Plattform Pepper entwickelt und getestet.

Evaluationsstudien wurden hauptsächlich online durch geführt. Hierzu wurden u.a. zuvor erstellte Filme und interaktive AR-Simulationen herangezogen. Insgesamt wurden 9 Evaluationsstudien und 5 methodische Studien durchgeführt, um Aspekte wie Akzeptanz, Ambivalenz, Vertrauen, Design, Annäherungsverhalten, Dialogsstrategien etc. zu evaluieren. Zusätzlich wurden mit Wizard-of-Oz Prototypen Feldstudien in Pflegeheimen und mit autistischen Kindern durchgeführt. Die meisten Studien wurden von den jeweiligen Projektpartnern veröffentlicht.

Auswahl einiger Veröffentlichungen:

Das Abschlussmeeting fand am 17.12.21 über Teams statt:

Verbundpartner

Das Projekt erforderte einen sehr interdisziplinären Ansatz. Wir sind stolz, erstklassige Partner mit folgenden Kompetenzen im Konsortium gehabt zu haben: Social Cognitive Systems, Deep Learning, Social Signal Interpretation, Affective Computing, Ethics, Data and Consumer Protection Law, Applied Social Psychology, User Experience Design, Rapid Prototyping, Design Technology, Materials Technology, Sensor and Actuator Technologies, Embedded Systems, Internet of Things, Agil Software Development and Design Thinking.

navel robotics GmbH
Projektkoordination, Konzeption, Design, Engineering
Claude Toussaint, Gheorghe Lisca, Uwe Zwiebler, Lukas Heintschel, Philipp Schwarz

Universität Bielefeld, CITEC
Kognitive Systeme und soziale Interaktion
Prof. Dr.-Ing. Stefan Kopp, Hendrik Buschmeier, Sonja Stange, Teena Hassan

Universität Bielefeld, CITEC
Angewandte Sozialpsychologie und Geschlechterforschung
Prof. Dr. Friederike Eyssel, Julia Stapels

Universität Augsburg
Multimodale Mensch-Technik Interaktion
Prof. Dr. Elisabeth André, Ilhan Aslan, Björn Bittner, Katharina Weitz, Kathrin Janowski

Fachhochschule Bielefeld
Wirtschaftsrecht
Prof. Dr. jur. Axel Benning, Ass. jur. Silke Schulz-Pabst, Abdulmuttalip Erduran

Neuland Software GmbH
Software Entwicklung
Thomas Lippert, Klaus Schwarzmüller, Klaus Danner

Visions4IT GmbH
Elektronik Entwicklung
Christian Nothaft

weitere Berater

Prof. Dr. rer. nat. Marc Toussaint

Leiter des Machine Learning and Robotics Labs der Universität Stuttgart

Prof. Dr. Martina Mara

Head of LIT Robopsychology Lab
Johannes Kepler University Linz

Prof. Dr. Andreas Butz

Leiter Lehrstuhl für Mensch-Maschine-Interaktion
Ludwig-Maximilians-Universität München