Wenn Ihnen keine echte Person eine herzliche Umarmung geben kann, greift der Roboter ein

Jeder hat Emo-Momente, aber nicht jeder findet jemanden, der ihn umarmt.

Dieser Schmerzpunkt wurde auch vom Wissenschaftler Alexis Block (im Folgenden als Block bezeichnet) erkannt. Seit 2017 erforscht sie, wie man Robotern das Umarmen beibringt. Später wurde sie Mitglied der berühmten deutschen „Max-Planck-Schule“, die 37 Nobelpreisträger hervorgebracht hat.

Dieses Projekt ist nicht so einfach. Da sie diesen Roboter seit 6 Jahren herstellen, ist er nicht kalt, sehr menschlich:

• Wenn Leute sich ihm nähern, hebt es seine Arme und fragt begeistert: „Darf ich eine Umarmung bekommen?“;
Es passt sich an die Körpergröße der Person an, um eine genau richtige Umarmung zu ermöglichen. Es kann auch verschiedene „Druckstärken“ anpassen, um die Umarmung liebevoller zu gestalten
• Es kann auch auf unterschiedliche Umarmungshaltungen reagieren: Wenn Menschen sich beispielsweise eine Zeit lang umarmen möchten, wird es dies verstehen und seinen Roboterarm nicht im Voraus loslassen...

Wie real ist diese Art der Umarmung?

So real, dass die Teilnehmer der Vorversuche nicht einmal bereit waren, es „es“ zu nennen.

Was noch erstaunlicher ist, ist, dass, als alle über das Gefühl sprachen, vom Roboter umarmt zu werden, alle spezifische Reaktionen hatten, wie zum Beispiel „Umarmung eines Liebhabers“, „eine tröstende Umarmung von einer Mutter“, und die andere Person schien es auch zu sein „Jemand bei einer Beerdigung“. Ein entfernter Verwandter, „ein Freund, den ich bei einem Fußballspiel kennengelernt habe“, manche sagten sogar, es sei wie „eine Ex zu umarmen“.

Dieser Unterschied in der emotionalen Korrespondenz hängt mit dem psychischen Zustand der Menschen zu diesem Zeitpunkt zusammen und hängt auch mit den Aktionen und dem Ausmaß der Umarmung durch den Roboter in jedem Versuch zusammen.

Aber das alles zeigt, dass der von Max Planck entwickelte HuggieBot 3.0 durchaus „menschenähnlich“ ist.

Warum bringt das Max-Planck-Institut Robotern das Umarmen bei?

Menschen sind gierig nach Haut-zu-Haut-Kontakt.

Seit unserer Kindheit haben unsere Eltern begonnen, engen Kontakt zu anderen zu haben. Wenn wir gestreichelt, umarmt und massiert werden, werden Hormone ausgeschüttet, die Stress und Ängste stark lindern und Herzfrequenz und Blutdruck senken können .

Besonders eine feste Umarmung, die länger als drei Sekunden dauert, steigert das Vergnügen des Hautkontakts. Dies wird auch „tiefe Druckberührung“ genannt.

Menschen „umarmen sich viermal am Tag, um zu überleben, und umarmen sie mindestens achtmal, um körperlich und geistig gesund zu sein.“ Virginia Satir, eine bekannte amerikanische Psychotherapeutin, schlug die „Vier Umarmungen“-Theorie vor.

Aber wissen Sie, es gibt nicht immer jemanden, der Sie ständig begleiten kann. Sie können also selbst eine „tiefe Druckberührung“ erreichen, indem Sie sich eng in eine Decke einwickeln.

Die Menschen hoffen, dass Technologie die Lücke zwischen Kameradschaft und Komfort schließen kann.

Zum Beispiel hat ein Team ein elektronisches Armband entwickelt, das taktile Informationen empfangen kann: Wenn eine Person mit dem Bluetooth eines Mobiltelefons verbunden ist, klickt sie, um die Informationen zu senden, und das Armband an der Hand der anderen Person wird gedrückt und vibriert.

Ein Team hat auch „Umarmungshemden“ erfunden. Diese Kleidung ist mit Sensoren ausgestattet und wird bei Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen verwendet: Wenn ein Elternteil eine Puppe an einem Ende umarmt, kann der Sensor die Position, Kraft, Temperatur und sogar den Herzschlag erfassen der Umarmung, in Form von Erwärmung, Vibration und Aufblasen, so dass die Kinder am anderen Ende es spüren können.

Aber das reicht nicht aus.

Die Entwickler von HuggieBot haben herausgefunden, dass Menschen besonders empfindlich auf Umarmungen reagieren, insbesondere auf die beiden Aspekte „Berührungsort“ und „Kontaktintensität“.

Je näher zwei Menschen emotional sind, desto mehr Bereiche dürfen sie berühren, aber für Menschen, die sich nicht nahe stehen, wird eine Umarmung in der falschen Position zusätzlich zu einer „Beleidigung“; kann leicht oberflächlich wirken und zu viel Gewalt kann dem Gegenüber schaden. Und das Gefühl dieser Intensität muss von Person zu Person unterschiedlich sein.

Erfindungen wie Umarmungshemden usw. können also immer noch nicht eine ausreichend warme und echte Umarmung wiederherstellen.

Besonders nach der Erfahrung der Epidemie sind die emotionalen Bindungen der Menschen angesichts von Entfernungen und Hindernissen fragiler geworden und sie sehnen sich mehr nach Umarmungen. Block, das Hauptgründungsmitglied von HuggieBot, sagte: „Der Zweck der Entwicklung dieses Roboters besteht darin, ihn zu verwenden, um eine sehr anthropomorphe, herzliche Umarmung zu senden, um diejenigen zu trösten, die sozial distanziert sind, insbesondere aufgrund der Epidemie.“

Brock umarmt den Roboter

Eine „perfekte Umarmung“ zu geben ist nicht einfach

Wie kann man den Komfort einer Umarmung verbessern? So etwas anzunehmen ist zu mysteriös, aber Wissenschaftler wollen es trotzdem quantifizieren.

Im Jahr 2017 startete das Team seinen ersten Versuch. Sie bauten einen sehr grob aussehenden Roboter und entwarfen insgesamt 12 verschiedene Arten von Umarmungen.

Die beiden Arme und der Rumpf des Roboterprototyps sind mit dickem Schaumstoff und Baumwolle umwickelt

Dann fanden sie 30 Freiwillige und baten den Roboter, jede Person ein Dutzend Umarmungen zu geben: Die Umarmungen dauerten länger oder kürzer und die Körperhaltungen waren unterschiedlich.

Obwohl dieser Roboter 450 Pfund wiegt und ungefähr so ​​groß wie ein Mensch ist, wurde unerwartet niemand von ihm bedrängt und niemand lief aus Angst weg.

Im Gegenteil, viele Leute sagten: „Ich genieße es wirklich, den Roboter zu umarmen, weil die Erfahrung neu und nicht überraschend ist.“ Diese positiven Rückmeldungen ermutigten Bullock und ihr Team. Sie wollten sogar herausfordern: „Kann der Roboter das umarmen?“ besser als eine echte Person.“

Also untersuchten sie zunächst mehrere Roboter auf dem Markt, angefangen mit dem frühesten (1992) und berühmtesten Extruder von Temple Grandin.

Sehen Sie, das ist nicht einmal ein Roboter, es ist nur eine Maschine. Die Maschine, die Druck erzeugt, indem sie zwei Schaumstoffplatten zusammendrückt, um eine Umarmung zu simulieren, wird häufig zur Behandlung von Kindern mit Autismus eingesetzt.

Später wurden daraus tiersimulierende Produkte abgeleitet, die es aber nur „anwenderfreundlicher“ machten.

Auf dieser Grundlage haben Block und die anderen den HuggieBot der ersten Generation entwickelt. Sie wickelten den Roboter nicht nur in dicke lila Baumwolle, sondern verwendeten auch verschiedene Heizelemente, um den HuggieBot weich und warm genug zu machen.

Sie wollen auch einen weiteren Schritt nach vorne machen: Roboter autonomer machen.

Deshalb haben sie taktile Sensoren an der Rückseite des Roboters angebracht. Diese Sensoren können gedehnt werden und erkennen, wann der Benutzer beginnt, Kontakt aufzunehmen und wann er die Umarmung beenden möchte, und so vorhersagen, „wie lange und wie fest“ der Roboter sein sollte Geben Sie dem Benutzer Umarmungen.

Bald stellte Bullock fest, dass sie zu einfach dachten.

Menschen reagieren besonders empfindlich auf den Beginn und das Ende einer Umarmung. Vor allem dann veröffentlichen, wenn der Benutzer angibt, dass er zur Veröffentlichung bereit ist; die Veröffentlichung erfolgt zu früh oder zu spät und der Benutzer wird unzufrieden sein.

Mit anderen Worten: Dieser taktile Sensor reicht derzeit nicht aus. Deshalb begannen sie mit der Entwicklung des HuggieBot 2.0 – dem ersten intelligenten Gerät der Branche, das gleichzeitig visuelle und taktile Wahrnehmung nutzt, um Umarmungen zu ermöglichen.

Der quadratische und niedliche Kopf im Bild oben verfügt tatsächlich über viel Wissen: Es handelt sich um eine speziell angefertigte 3D-gedruckte Box, die einen Dell OptiPlex 7050-Mikrocomputer enthält, der den gesamten Roboter steuert, eine Intel RealSense-Tiefenerkennungskamera und vieles mehr Gesichtsbildschirm des Roboters. Ein kleiner Lautsprecher und jede Menge Kabel.

Es hat eine V-förmige Basis im unteren Teil, die es den Benutzern erleichtert, näher heranzukommen und es zu umarmen. In seinem Körper befindet sich außerdem ein speziell angefertigtes Sensorsystem namens HiggieChest, das einen Luftdrucksensor und einen Mikrofonverstärker enthält.

Einfach ausgedrückt:

Dadurch kann die Umarmungsberührung des Benutzers schnell auf den gesamten Körper des Roboters übertragen werden, wodurch es einfacher wird, schnell interaktive Antworten zu geben.

Gleichzeitig sind die Roboterarme sehr empfindlich und interessant eingestellt, damit der Roboter seine Bewegungen an verschiedene menschliche Körpertypen anpassen kann und um zu verhindern, dass seine Metallarme Benutzer verletzen, die ihn umarmen.

Zuallererst hat jedes Gelenk am Roboterarm einen maximalen Schwellenwert, und sobald dieser überschritten wird, stoppt er die Bewegung; diese Arme sind sehr flexibel und empfindlich, und Benutzer können sie leicht abbrechen, sobald sie die Bewegung beenden möchten Umarmung, brechen Sie sie einfach ab. Okay, senden wir direkt das Signal „Genug Umarmung“ an den Roboter.

Zusätzlich zu Umarmungen erwarten die Menschen zunehmend mehr von Robotern

Block sammelte im Experiment insgesamt 512 Umarmungsdaten von 32 Benutzern und entdeckte ein interessantes Phänomen.

Um die Genauigkeit der Datenerfassung sicherzustellen, wies das Forschungsteam die Probanden ausdrücklich an, in einer einzigen Umarmung nur eine Aktion auszuführen, wie z. B. Streicheln, Drücken usw.

Durch das Laborvideo stellten sie jedoch fest, dass 7 der 32 Teilnehmer unbewusst verschiedene Gesten kombinierten, indem sie rieben und klopften, und einige Leute ließen den Roboter los, nachdem sie ihn fest umarmt hatten, und klopften dem Roboter sanft auf die Schulter.

Es scheint, dass die Menschen neben einfachen Umarmungen nach und nach auch emotionalere Erwartungen an Roboter projizieren.

Im Benutzer-Feedback war Block auch überrascht, zu finden: Im Vergleich zum programmierten „perfekten Umarmungswinkel und -prozess“ bevorzugen Benutzer tatsächlich, dass der Roboter „improvisierte“ Antworten auf der Grundlage ihrer Bewegungen macht.

78,13 % der Teilnehmer gaben an, dass sie durch diese Art der Reaktion das Gefühl bekommen würden, dass der Roboter energischer und realer sei, und dass sie das Gefühl hätten, von der anderen Partei verstanden zu werden. Obwohl das aktuelle Bewegungsfeedback vollständig ist, ist es zu mechanisch und lässt Menschen nicht die gleiche emotionale Investition in Roboter und Menschen spüren.

Deshalb hat das Team in der neuesten Version – HuggieBot 3.0 – die Fähigkeit des Roboters eingerichtet, „passive Reaktion“ und „aktive Reaktion“ bereitzustellen.

Einfach ausgedrückt: Wenn der Roboter erkennt, dass der Benutzer neben der Beibehaltung einer Umarmungshaltung auch streichelt, drückt oder reibt, reagiert der Roboter je nach Wahrscheinlichkeit anders, um Feedback zu geben.

Der Roboter kann diese Gesten geduldig wiederholen, egal ob auf einmal oder mehrmals hintereinander. Ist das nicht viel besser als viele echte Menschen?

Aber wenn sich Menschen lange Zeit nur umarmen, ohne andere Aktionen auszuführen, löst der Roboter eine „aktive Reaktion“ aus, und das Intervall beträgt etwa 1,5 Sekunden.

Umarmungen scheinen also einfach zu sein, aber es ist schwer loszulassen. Auch die Interaktion muss gut kontrolliert werden.

Bisher hat das Block-Team durch quantitative Forschung im Laufe der Jahre eine Reihe „umfassender Goldstandards“ zusammengefasst:

• weich;
• hat Temperatur;
• Die Körpergröße ähnelt der eines Erwachsenen;
• Sie müssen die sich nähernde Person sensibel erkennen, eine Einladung aussprechen und die Umarmungsaktion sollte mit der Person synchronisiert sein
• Passen Sie die Position Ihrer Arme proaktiv an, damit sich die umarmte Person wohl fühlt
• Spüren Sie schnell, welche Wünsche die andere Person während der Umarmung losgelassen hat
• Nehmen Sie die Gesten während der Umarmung wahr;
• Reagieren Sie schnell auf diese Gesten
• Jede Antwort muss etwas anders sein
• Während des Umarmungsvorgangs müssen Sie gelegentlich die Initiative ergreifen und einige Gesten machen, um Ihre Besorgnis auszudrücken.

Fragen Sie sich: Haben Sie das getan, als Sie jemanden umarmten?

Derzeit entwickelt das Bullock-Team intensiv die vierte Generation von Umarmungsrobotern. Auch wenn Sie derzeit keinen Roboter kaufen können, um sich selbst zu heilen, können Sie erst lernen, ihn zu benutzen.

So gesehen ist Aufrichtigkeit immer ein Muss. Wir brauchen keine „perfekte Umarmung“, sondern eine „aufrichtige Umarmung“.

Ein Osterei

Um zu verhindern, dass sich einige Nutzer zu sehr einmischen und zu viel Kraft aufwenden, haben die Wissenschaftler dem Roboter auch einen neuen Torso verpasst:

Durch die Heißversiegelung entlang der Kanten und die anschließende Verwendung von HH-66-Vinylzement auf der Heißsiegelung wird es stärker und druckbeständiger.

Weil mich vorher jemand zu fest gehalten hat, ist dem Roboter Luft entwichen!

Referenzen

[2] Können Roboter gute Umarmungen geben? https://hackaday.com/2022/01/24/can-robots-give-good-hugs/

[3] HuggieBot 3.0 – Roboter nutzt Wissenschaft, um die perfekte Umarmung zu liefern https://www.odditycentral.com/technology/huggiebot-3-0-robot-uses-science-to-deliver-the-perfect-hug.html

Autor: Lilyann

Herausgeber: biu

Sofern nicht anders angegeben, stammen die Bilder aus Referenz [1] und dem beigefügten Video-Screenshot

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