ZÜRICH / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In der Welt der Haushaltsroboter ist es entscheidend, dass diese Geräte ihre Aufgaben möglichst geräuschlos erledigen. Dies gilt besonders für Roboter wie Sonys Aibo, der in vielen Haushalten als elektronischer Begleiter dient.
Die Forscher der ETH Zürich und Sony haben sich dieser Herausforderung angenommen und eine Methode entwickelt, um den Roboterhund Aibo leiser laufen zu lassen. Durch den Einsatz von Reinforcement Learning (RL) wurde Aibo beigebracht, seine Schritte so zu optimieren, dass weniger Lärm entsteht. Dies ist besonders wichtig, da viele Nutzer sich über die lauten Geräusche beschwerten, die Aibo beim Gehen verursacht.
Im Allgemeinen stellen laute Geräusche ein Problem für Roboter dar, selbst wenn sie mit elektrischen Aktuatoren arbeiten. Diese Geräusche entstehen oft, wenn die Roboter ihre Füße auf den Boden setzen. Gerade in Wohnumgebungen ist es wichtig, dass Roboter ihre Aufgaben möglichst geräuschlos erledigen, um die Bewohner nicht zu stören.
Die Wissenschaftler setzten auf eine physikalische Simulation, um verschiedene Bewegungen der Gelenke von Aibo zu testen. Bewegungen, die weniger Lärm versprachen, wurden belohnt, während andere Bewegungen bestraft wurden. Das Hauptziel bestand darin, die Geschwindigkeit des Fußkontakts zu minimieren, um den Lärm beim Aufsetzen des Fußes zu reduzieren. Diese Erkenntnisse wurden in der Studie „Learning Quiet Walking for a Small Home Robot“ veröffentlicht, die als Preprint auf Arxiv verfügbar ist.
In der realen Welt testeten die Forscher ihre Ansätze mit einem echten Aibo. Zusätzliche Sensoren in den Füßen des Roboters sammelten Daten, um Geräusche zu bestrafen, die durch schnelle Bewegungen verursacht wurden. Ein Mikrofon am Hinterkopf von Aibo zeichnete die jeweilige Geräuschentwicklung auf. Die Tests zeigten, dass das RL-basierte Laufen deutlich weniger Lärm erzeugte. Allerdings ging dies auch mit einem Leistungsabfall beim Gehen einher, da der Roboter beispielsweise keine steilen Rampen mehr erklimmen konnte.
Um einen Kompromiss zwischen Lautstärke und Leistungsfähigkeit zu finden, passten die Forscher die Bewegungen an. Sie gehen davon aus, dass ihre Ergebnisse auch auf andere Haushaltsroboter übertragen werden können. Diese Entwicklungen sind ein bedeutender Schritt in Richtung leiserer und damit benutzerfreundlicherer Roboter für den Heimgebrauch.
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