AI Co-Working Laboratories -Teilprojekt "Unobtrusive Navigation and Path Planning in Human-Robot Environments"

Das AI CoWorking Lab ist ein Verbund von 8 Forschenden: Prof. Dr. Ayoub Al-Hamadi (Neuro-Information Technology), Prof. Dr. Julia Arlinghaus (Production Systems and Automation), Prof. Dr. Benjamin Noack (Autonomous Multisensor Systems), Prof. Dr. Andreas Nürnberger (Data & Knowledge Engineering), SPRECHER Prof. Dr. Frank Ortmeier (Software Engineering), Prof. Dr. Myra Spiliopoulou (Knowledge Management & Discovery), Prof. Dr. Sebastian Stober (Artificial Intelligence) und Prof. Dr. Andreas Wendemuth (Cognitive Systems). Der Verbund ist eingebettet in die "Productive Teaming" Initiative (https://forschungsnetzwerk-chim.de/productive-teaming/) innerhalb des Forschungsnetzwerkes "Chemnitz-Ilmenau-Magdeburg (CHIM)" (https://forschungsnetzwerk-chim.de/).

Hauptziel des Gesamtantrages "AI Co-Working Lab" ist das Ermöglichen zukünftiger "Productive Teaming" Produktionssysteme, in denen Menschen und Maschinen auf Augenhöhe zusammenarbeiten. Das "AI Co-Working Lab" baut auf bestehenden Kompetenzschwerpunkten auf und nutzt Methoden der künstlichen Intelligenz.

Das Teilprojekt entwickelt neuartige Algorithmen zur Navigation und Pfadplanung für mobile Roboter in menschzentrierten Produktionssystemen. Ein erster Bestandteil ist dementsprechend die Beobachtung des menschlichen Partners, um insbesondere dessen Blickfeld zu bestimmen. Die Roboterbewegung soll hierbei die Aufmerksamkeit des menschlichen Partners nicht beeinflussen, solange keine Interaktion vorgesehen ist. Andererseits kann der Roboter z. B. Interaktionen einfordern, indem er in das Blickfeld des menschlichen Partners navigiert, ohne jedoch den Partner abzulenken oder zu irritieren. Die Pfadplanung in menschzentrierten Produktionssystemen setzt zudem voraus, dass diese dynamisch und vorausschauend erfolgt. Hierzu müssen die Aktionen des menschlichen Partners antizipiert werden, um z. B. Kollisionen oder Ablenkung zu vermeiden oder um zukünftige Interaktionen vorzubereiten.

AI Co-Working Laboratories - Subproject "Unobtrusive Navigation and Path Planning in Human-Robot Environments"

The AI CoWorking Lab is a network of 8 researchers: Prof. Dr. Ayoub Al-Hamadi (Neuro-Information Technology), Prof. Dr. Julia Arlinghaus (Production Systems and Automation), Prof. Dr. Benjamin Noack (Autonomous Multisensor Systems), Prof. Dr. Andreas Nürnberger (Data & Knowledge Engineering), SPEAKERS Prof. Dr. Frank Ortmeier (Software Engineering), Prof. Dr. Myra Spiliopoulou (Knowledge Management & Discovery), Prof. Dr. Sebastian Stober (Artificial Intelligence) and Prof. Dr. Andreas Wendemuth (Cognitive Systems). The network is embedded in the "Productive Teaming" initiative (https://forschungsnetzwerk-chim.de/productive-teaming/) within the research network "Chemnitz-Ilmenau-Magdeburg (CHIM)" (https://forschungsnetzwerk-chim.de/).

The main objective of the overall "AI Co-Working Lab" application is to enable future "Productive Teaming" production systems in which humans and machines work together as equals. The "AI Co-Working Lab" builds on existing areas of expertise and uses artificial intelligence methods.

The subproject develops novel algorithms for navigation and path planning for mobile robots in human-centered production systems. A first component is therefore the observation of the human partner in order to determine their field of vision and operation. The robot's movements should not influence the human partner's attention as long as no interaction is planned. On the other hand, the robot can request interactions, for example, by navigating into the human partner's field of vision without distracting or irritating them. Path planning in human-centered production systems also requires that it be dynamic and forward-looking. To this end, the actions of the human partner must be anticipated in order to avoid collisions or distractions, for example, or to prepare for future interactions.