Um die Interaktion zwischen Mensch und Roboter besser zu verstehen und zu verbessern, haben wir an der Professur Neurorobotik und dem MeTech Zentrum der TU Chemnitz eine Forschungsplattform entwickelt, in deren Mittelpunkt ein Roboterarm steht. In diesem Versuchsaufbau bauen Mensch und Roboter gemeinsam und gleichzeitig ein Lego-Duplo-Objekt. Ziel ist es, die Interaktion und Kommunikation zwischen Mensch und Roboter zu verstehen und zu verbessern.

Die Plattform ist eine vereinfachte Version einer industriellen Arbeitszelle und folgt dem Konzept von Industrie 5.0, bei dem der Mensch im Mittelpunkt steht. Es geht nicht nur darum, was Roboter können, sondern wie sie sinnvoll mit Menschen zusammenarbeiten. Dabei stehen zwei grundlegende Modi im Fokus: die getrennte Montage an der gemeinsamen Konstruktion (kooperativer Modus) und das direkte gemeinsame Arbeiten, etwa das Halten eines Objekts bei struktureller Instabilität (kollaborativer Modus).

Unsere Plattform ist bewusst modular aufgebaut – sowohl in der Hardware als auch in der Software. Dies ermöglicht eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen und eine flexible Anpassung an neue Fragestellungen.

Den Kern der Plattform bildet der FR3-Roboter, dessen Umgebung von mehreren Tiefenkameras überwacht wird. Ein Projektor kann zusätzliche visuelle Hinweise direkt auf die Arbeitsfläche projizieren, während zwei Monitore und Lautsprecher die Kommunikation zwischen Mensch und Roboter unterstützen – zum Beispiel durch virtuelle Augen, die die Greifintentionen des Roboters anzeigen. Die Plattform nutzt außerdem Tiefenkameras zur Skeletterkennung, um den Abstand zwischen Mensch und Roboter in Echtzeit zu berechnen.

Um intuitives und verständliches Feedback zu erforschen, wurden verschiedene modulare Komponenten integriert:

• Montageanleitungen auf einem Monitor
• farbige Rahmen und variable Robotergeschwindigkeit, um den Abstand zum Menschen zu verdeutlichen
• Virtuelle Augen, die anzeigen, wohin der Roboter greifen wird
• Projektionen auf die Arbeitsfläche, um Bewegungspfade sichtbar zu machen
• Akustisches Feedback, um abgeschlossene Montageschritte zu signalisieren.