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munich_i Session 5: Interaction of humans and robots

Humanoide Roboter auf dem Sprung in unser Leben.


Die Mensch-Roboter-Kollaboration hält seit geraumer Zeit Einzug in die industrielle Fertigung. Doch wenn Wissenschaftler auf dem munich_i Summit über „Interaction of humans and robots“ sprechen, geht es dabei nicht um Standard-MRK-Anwendungen, sondern um echte Zukunftsthemen: Was können humanoide Roboter in Fertigung, Dienstleistung und Wissenschaft leisten? Wie lässt sich die Mensch-Roboter-Interaktion menschenzentrierter gestalten? Wie sehen die menschlichen Roboter aus, die uns im Alltag oder auch bei der Erforschung der Tiefsee unterstützen?

Renommierte Wissenschaftler präsentieren dazu Forschungsergebnisse aus aller Welt:

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Die Entwicklung humanoider Roboter hat in den vergangenen Jahren beachtliche Fortschritte erfahren. Dabei könnte die Aufgabe, einen Humanoiden zu entwickeln, der dem Menschen hinsichtlich Gestalt, Bewegung und Verhalten möglichst nahe kommt, komplexer nicht sein. Und: Es ist eine interdisziplinäres Mega-Projekt, bei dem Neurowissenschaftler, Informatiker, Ingenieure, Mechatroniker und weitere Spezialisten eng kooperieren müssen.

Dabei gelten Forschungsschwerpunkte im Bereich Human Motion Data Science sowie Künstliche Intelligenz mit angestrebten Rechenleistungen von einem Exa-FLOPS (unvorstellbare 10 hoch 18 Rechenschritte pro Sekunde) als zentrale Herausforderungen. Dass die Wissenschaft hier liefern kann, beweisen die Vortragenden auf dem Summit.

Und wie sich die erzielten technologischen Fortschritte in der Praxis niederschlagen, belegt die Vielzahl an humanoiden Robotern, die mit unglaublichen motorischen, kognitiven und sensitiven Fähigkeiten beeindrucken. Ein Beispiel dafür ist der humanoide Tauchroboter Ocean One, der Jahr für Jahr leistungsfähiger wird und nun für die Erforschung der Tiefsee bestens gerüstet ist.

Lassen Sie sich die einmalige Chance nicht entgehen, mehr über Ocean One und humanoide Roboter für Einsätze in den Bereichen Haushalt, Gesundheitswesen, Produktion, Bergbau, Militär, Offshore etc. zu erfahren.

Die Sprecher der Session

"Robotics: the science of motion”

Robots are moving machines submitted to the physical laws of gravity. The talk re-ports more than 30 years of fundamental research on robot motion planning and con-trol, a research that ranges from computational geometry to probabilistic algorithms via nonholonomic systems. The talk will be illustrated by success stories in Product Lifecycle Management (PLM), mobile robotics, humanoid robotics and biomechanics.

Emeritus senior researcher PhD Jean-Paul Laumond
DI ENS

DI ENS
CNRS

Emeritus senior researcher PhD Jean-Paul Laumond

Jean-Paul Laumond ist Roboteringenieur, IEEE Fellow und Forschungsleiter am CNRS in Paris. Zuvor war er im Team Gepetto des Forschungsinstituts LAAS-CNRS in Toulouse tätig und trat 2019 der Forschungseinheit DIENS bei, die an die Hochschule ENS, die Forschungsorganisation CNRS und an das Forschungsinstitut INRIA (Team Willow) angeschlossen ist. Seine Forschung befasst sich mit der Bewegungsplanung und Regelung. Er gründete und leitete Kineo CAM (2001-2002), ein Spin-off-Unternehmen des LAAS-CNRS, das die Entwicklung und Vermarktung von Bewegungsplanungstechnologie vorantreibt (erworben 2012 von Siemens). Im Jahr 2006 gründete Laumond das Forschungsteam Gepetto, das sich mit anthropomorphen Bewegungsstudien aus drei Perspektiven beschäftigt: künstliche Bewegungen für humanoide Roboter, virtuelle Bewegungen und natürliche Bewegungen von Menschen. Er hat mehr als 150 Artikel in den Bereichen Robotik, Informatik, Regelungstechnik und Neurowissenschaften veröffentlicht. Sein aktuelles Projekt Actanthrope (ERC-ADG 340050) widmet sich den computergestützten Grundlagen anthropomorpher Handlungen. Gleichzeitig lehrt er Robotik an der Ecole Normale Supérieure in Paris. 2011-2012 erhielt er den Chaire Innovation technologique Liliane Bettencourt am Collège de France in Paris und 2016 den IEEE Inaba Technical Award for Innovation Leading to Production. Laumond ist Mitglied der französischen Akademie der Technologien und der französischen Akademie der Wissenschaften.

"Human-centered approaches to designing robotic systems”

When we use robots to explore other planets, the deep sea, or our co-worker’s re-mote office spaces, we are blending our human perceptual systems and physical ac-tuation capabilities with robotic systems. These systems can readily become an ex-tension of ourselves, especially after years of practice. Coming from a human-robot interaction perspective, I’ll be sharing some experiences and lessons we’ve learned from years of running field and controlled lab studies with telepresence robotic sys-tems, including some increasingly autonomous systems. The ultimate goal of our re-search is to improve the design of human-robot interactions to be more human-centered by design, focusing upon the needs, pain points, and capabilities of robot users.

Prof. Leila Takayama
Computational Media
Prof. Leila Takayama

Leila Takayama ist Associate Professorin für Computational Media an der University of California, Santa Cruz, und ihr Tätigkeitsgebiet ist die Mensch-Roboter-Interaktion. Vor ihrer Arbeit an der UC Santa Cruz war sie Senior User Experience Researcher bei GoogleX sowie Wissenschaftlerin und Area Manager für Mensch-Roboter-Interaktionen bei Willow Garage. Sie agierte als Mitglied des World Economic Forum Global Futures Council und als Young Global Leader. Im Jahr 2015 erhielt sie den IEEE Robotics & Automation Society Early Career Award. Im Jahr 2012 wurde sie von Fast Company als TR35-Gewinnerin ausgezeichnet und zu einer der 100 kreativsten Menschen in der Wirtschaft gekürt.

Mit einem Hintergrund in Kognitionswissenschaft, Psychologie und Mensch-Computer-Interaktion untersucht Professor Takayama menschliche Begegnungen mit neuen Technologien. Sie schloss ihre Promotion in Kommunikation an der Stanford University im Jahr 2008 ab, die von Professor Clifford Nass betreut wurde. Sie erhielt außerdem ihren PhD im Nebenfach Psychologie und ihren Masterabschluss in Kommunikation an der Stanford University. Den Bachelor of Arts machte sie in Psychologie und Kognitionswissenschaften an der UC Berkeley (2003). Während ihres Studiums war sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der User Interface Research (UIR) Gruppe am Palo Alto Research Center (PARC) tätig.

"The Era of Human-Robot Collaboration: Deep Sea Exploration”

Robotics is undergoing a major transformation in scope and dimension with accelerating impact on the economy, production, and culture of our global society. The generations of robots now being developed will increasingly touch people and their lives. They will explore, work, and interact with humans in their homes, workplaces, in new production systems, and in challenging field domains. The emerging robots will provide increased support in domestic, health, manufacturing, and service applications, as well as in agriculture, mining, underwater, hostile environments. Combining the cognitive abilities and experience of the human with the strength, dependability, reach, and endurance of robots will fuel a wide range of new robotic applications. The discussion focuses on design concepts, control architectures, task primitives and strategies that bring human modeling and skill understanding to the development of this new generation of collaborative robots. The work will be illustrated on diverse applications including Ocean One, a bimanual humanoid robotic diver designed to bring intuitive haptic physical interaction to oceanic environments.

Prof. Oussama Khatib
Computer Science

Computer Science
Stanford University

Prof. Oussama Khatib

Oussama Khatib promovierte 1980 an der Supaéro in Toulouse, Frankreich. Er ist Professor für Informatik und Leiter des Robotics Laboratory an der Stanford University. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf Methoden und Technologien in der menschenzentrierten Robotik. Er ist IEEE-Fellow, Mitherausgeber der Reihe Springer Tracts in Advanced Robotics (STAR) und des Springer Handbook of Robotics. Professor Khatib ist zudem der Präsident der International Foundation of Robotics Research (IFRR). Ausgezeichnet wurde er mit dem IEEE RAS Pioneer Award, dem George Saridis Leadership Award, dem Distinguished Service Award, dem Japan Robot Association (JARA) Award, dem Rudolf Kalman Award und dem IEEE Technical Field Award. Im Jahr 2018 wurde Professor Khatib in die National Academy of Engineering gewählt.

"Personal Digital Twin and Human Motion Data Science”

Robotics and AI now focus on the modeling of personality of the humans. Computer vision with AI provides simple means to capture the data of a person. Dynamics and kinematics of robotics offer in-depth analysis of human movements including biome-chanical information. This talk shows the pathway of human motion data science and introduces the recent developments in the fields.

Prof. Dr Eng. Abderrahmane Kheddar
CNRS-AIST JRL and CNRS-University of Montpellier LIRMM

CNRS-AIST JRL and CNRS-University of Montpellier LIRMM
CNRS

Prof. Dr Eng. Abderrahmane Kheddar

Abderrahmane Kheddar erhielt seinen Bachelor-Abschluss in Informatik vom Institut National d'Informatique (ESI) in Algier. Seinen Master of Science als auch seinen Ph.D. machte er in Robotik an der Universität Pierre und Marie Curie in Paris, die 2018 in die Sorbonne Université aufging. Zurzeit ist er Forschungsleiter 'Directeur de Recherche' bei der CNRS und Co-Direktor des CNRS-AIST Joint Robotic Laboratory (JRL), in Tsukuba, Japan (gegründet 2008, Direktor 2008-2018). Das Team Interactive Digital Humans (IDH), das an das Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) und das CNRS angegliedert ist (2010 bis 2020), hat er gegründet und geleitet. Seine Forschungsinteressen umfassen Haptik, Humanoide und neuerdings auch gedankenbasierte Steuerung mittels Brain Machine Interfaces. Er ist Gründungsmitglied des IEEE/RAS-Bereichs für Haptik, Co-Vorsitzender und Gründungsmitglied des IEEE/RAS-Ausschusses für modellbasierte Optimierung, Mitglied des Steering Commitee der IEEE Brain Initiative, Editor der IEEE Robotics and Automation Letters, Gründungsmitglied und stellvertretender Chefredakteur von Cyborg and Bionics System (Partnerzeitschrift der Science). Er war Herausgeber der IEEE Transactions on Robotics (2013-2018) und ist Gründungsmitglied der IEEE Transactions on Haptics (Editor 2007-2010). Er ist IEEE Senior Member und ordentliches Mitglied der französischen Akademie der Technologien und seit kurzem Träger des französischen Nationalverdienstordens.

"Imperative for Systems Engineering to Address Energy Demand and Climate Implications"

Energy Demand is climbing rapidly and the move to automation in all aspects of our life continue to increase these demands. The potential impact of automation and robotics is a dual edge sword like with all other technologies. We need to find balance in how this potentially disrupts our society globally as the potential of Robotics coupled with relatively low cost energy today, can reach almost any part of the world and disrupt almost everything we do.

Prof. Yoshihiko Nakamura
Research into Artifacts Center for Engineering

Research into Artifacts Center for Engineering
University of Tokyo

Prof. Yoshihiko Nakamura

Yoshihiko Nakamura ist emeritierter Professor und Senior Researcher an der School of Engineering der Universität Tokio. Seinen Doktortitelerhielt er in Ingenieurwissenschaften von der Universität Kyoto. An ebendieser Universität war er als Assistant Professor (1982-1987), an der University of California Santa Barbara als Assistant und Associate Professor (1987-1991) und an der University of Tokyo als Associate und Full Professor (1991-2020) tätig. Yoshihiko Nakamuras aktuelle Forschungsgebiete betreffen die humanoide Robotik, kognitive Robotik, neuro-muskuloskelettale Menschmodellierung, biomedizinische Systeme und deren Berechnungsalgorithmen. Er ist IEEE-Life-Fellow und Fellow von JSME, RSJ und WAAS. Dr. Nakamura diente als Präsident der IFToMM (2012-2015) und ist Foreign Member der Academy of Engineering Science of Serbia, und TUM Distinguished Affiliated Professor der Technischen Universität München.

Session chair

“Interaction of humans and robots” wird von Prof. Dr. Ir. Daniel J. Rixen als Session Chair moderiert.

Die Welt steht vor noch nie dagewesenen Herausforderungen für welche neue Lösungen dringend benötigt werden. Roboter und künstliche Intelligenz können in der nahen Zukunft bei der Bereitstellung wegweisender Innovationen eine Schlüsselrolle spielen. Ob sich die Situation verbessert oder verschlechtert wird von Wissenschaftler*innen, Ingenieur*innen, Manager*innen und politischen Entscheidungsträger*innen abhängen. Gemeinsam haben wir die Verantwortung, geeignete Technologien zu entwickeln und sie zum Nutzen aller anzuwenden.

munich_i – Sichern Sie sich Ihre Teilnahme

Die Teilnahme an munich_i ist für Besucher der Digitalplattform der automatica sprint im Ticket inbegriffen.

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munich_i Session 1: Assisting the human

Assistenzroboter werden Menschen künftig in vielen Lebensbereichen unterstützen und einen Beitrag zu höherer Lebensqualität leisten.

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munich_i Session 2: Connected world

Auf dem munich_i Summit erläutern Experten aus Industrie und Wissenschaft neueste Erkenntnisse zum Mega-Industrietrend digitale Vernetzung.

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munich_i CEO Round Table am 23. Juni, 13:00 Uhr

Die Entscheider der internationalen Robotik blicken in die Zukunft von KI und Ro-botik und geben einen inspirierenden Ausblick

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