Humanoide und androide Roboter

in Deutschland und Japan

Aus der Forschung in den praktischen Einsatz

Prof. Dr. C. Becker-Asano, Hochschule der Medien Stuttgart

Was sind “humanoid und androide Roboter” eigentlich?

Humanoide Roboter:

  • sind menschenähnlich gestaltet
  • können sich Menschen gefahrlos nähern
  • sind meistens mobil
  • sind oft zur sozialen Interaktion in der Lage

Androide Roboter:

  • sind (meistens) dem Menschen zum Verwechseln ähnlich gestaltet
  • haben eine sehr realistische Gesichtsmimik
  • sind nicht mobil
  • interagieren sozial mit dem Menschen

Humanoide Roboter - Frankreich

Mirokai Roboter von “Enchanted Tools” (2024, Humanoids Konferenz in Nancy) aus Frankreich

Humanoide Roboter - Japan

Hatsuki Roboter der WASEDA University (2024, ICRA Konferenz in Tokyo), aus Japan

Humanoide Roboter - Spanien

TALOS Roboter von PAL robotics (2024, Humanoids Konferenz in Nancy) aus Spanien

Humanoide Roboter - China

Booster T1 von Booster Robotics (2024, Humanoids Konferenz in Nancy), aus China

Unitree G1 von Unitree Robotics (2024, Humanoids Konferenz in Nancy), aus China

Warum überhaupt Humanoid?

Zurück in die Vergangenheit…

ASIMO - Advanced Step in Innovative MObility

© 2014, Honda research, Japan

Zurück ins Jahr 2007 $\rightarrow$ nach Bielefeld

Humanoider, virtueller Mensch MAX:

  • soziale Interaktion mit einem virtuellen Menschen
  • Reaktionen ohne ChatGPT programmiert
  • Emotionssimulation für mehr Realismus und Entertainment
  • Gestik und Mimik zentral für soziale Akzeptanz

“FlurMAX” auf dem Bildschirm in Bielefeld, 2007

Warum ein Körper?

Ein Körper für den virtuellen Menschen MAX?

  • Gestik und Mimik sagen mehr als 1000 Worte
  • Sprachliche Interaktion ist kontextabhängig…
  • … und hängt oft von der Perspektive ab!

Agent MAX in der CAVE in Bielefeld, ca. 2008

Ein Körper kann auch gruselig wirken!

Die “Uncanny Valley” Hypothese (MacDorman & Ishiguro, 2006)

Das Uncanny Valley (Mori, 1970)

  • Bei Bewegung ausgeprägter als bei statischen Artefakten
  • Je menschenähnlicher das Design eines Roboters, desto größer die Akzeptanz, bis…
  • … die Erwartungen nicht erfüllt werden, dann…
  • … wirkt der Roboter gruselig und unheimlich.

Uncanny Valley - Beispiele

Uncanny Valley

Androide Roboter in Japan

Eine Kopie eines japanischen Professors - Geminoid HI-1

Checker Tobi “Der Roboter-Check”, Sommer 2015

2009: Ein Lachen für einen Androiden

Was wäre wenn ein Roboter auch lachen könnte?

  • Soziale Signale sind nicht nur sprachlich
  • Experiment am ATR Institut in Kyoto, Japan, 2009
    • Roboter als Schiedrichter
    • bei unfairer Entscheidung erst lachen, dann mitteilen

Prof. Ishiguro’s Kopie: Geminoid HI-1

ATR Institut in Kyoto, Japan

Motivation für Android Science

$\rightarrow$ natürlich Science Fiction $\leftarrow$

ANDREA erneut zu Gast im Museum

Mercedes-Benz Museum

  • Ort: Mythos 6 - Zukunft der Mobilität
  • Sprachinteraktion und Emotion
  • Sechs Tage im Mai 2025
  • Hohe Akzeptanz bei Besuchern
  • Zusatzwissen über das Museum integriert
    (Retrieval Augmented Generation)

Beispielinteraktion mit ANDREA

Einsatzmöglichkeiten laut Besuchervoting im Museum 205

Funktionsweise von ANDREA & KIM

ChatGPT system prompt & Emotionsgenerierung

ChatGPT system prompt

Emotionsausdruck mit KIM

DATIPilot-Projekt ANDREA

ANDroide Roboter in der Externen Anwendung

in Kooperation mit der Stadt Stuttgart

gefördert vom

Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)

DATIPilot-Projekt ANDREA - Idee

Die sehr realistischen Roboterköpfe der Hochschule der Medien werden eingesetzt, um neue Use Cases in der Mensch-Roboter Interaktion in Einrichtungen wie Museen, Kliniken, Unternehmen zu finden und im Hinblick auf technologische Hürden und praktische Relevanz sowie Akzeptanz zu evaluieren.

Drei Projektpartner in Stuttgart

Prijektpartner

Jeweils eine Woche vor Ort im Einsatz…

Ergebniss - die Stadtbiliothek gewinnt! 😁

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Geschäftsmodell Androider Roboter Kopf KIM

Konkrete Problemfelder der Kunden

1. Baurechtsamt

  • Orientierungslosigkeit im Gebäude / fehlende Beschilderung
  • Fachliche Fragen kosten viel Zeit, spontane Anliegen stören
  • Sprachbarrieren bei Besuchenden
  • Unmut durch lange Wartezeit & fehlende Transparenz

2. Touristinfo

  • Internationale Gäste mit Sprachproblemen und Hemmungen
  • Lange Warteschlangen / Personalüberlastung
  • Informationsflut (Flyer, Pläne), fehlende digitale Alternativen
  • Häufige Fragen nach Empfehlungen und Produkten

3. Stadtbibliothek

  • Orientierung in komplexem Raum schwierig
  • Wiederholte Fragen zu Medien, Veranstaltungen, Gebäude
  • Bedarf an Inspiration, Empfehlungen und interaktiver Informationsvermittlung
  • geringe Sichtbarkeit von Events & Sonderaktionen

Mehrwert für Projektpartner Stadt Stuttgart

Vorteile im Betrieb

  • Entlastung von Mitarbeitenden
  • Schnelle, mehrsprachige Auskunft
  • Sichtbare Digitalisierung vor Ort

Beitrag zu städtischen Zielen

  • Umsetzung der Digitalstrategie
  • Förderung von Inklusion und Bürgernähe
  • Ressourcenschonung (Zeit, Papier, Wege)

Kooperationspotenzial

  • Anbindung an städtische Systeme
  • Integration in Smart-City-Projekte
  • Pilotierung & Weiterentwicklung gemeinsam mit der Stadt

Erfahrungen aus dreiwöchigen Testbetrieb

  • Viele Besuchende nahmen KIM nicht von selbst wahr 😞
  • Nutzende verstanden oft nicht, dass sie die Aufnahme beenden mussten 😞
  • Ältere Menschen oft berührt oder fasziniert 😇
  • Jugendliche und Kinder fanden KIM spannend, aber auch “gruselig” 😕
  • Gruppendynamik förderte Interaktion 👪

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Nächste Schritte

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Social Understanding:

  • verbessertes Dialogmanagement
    $\rightarrow$ Kommunikation ohne Knopfdruck
  • Multi-Party-Interaktion
    $\rightarrow$ “wer spricht wann mit wem?”
  • Emotionserkennung und verbesserter Emotionsausdruck
  • Automatische Übersetzung zwischen Servicekraft und Kunde/Kundin

Abschließendes Beispiel aus Japan

Geminoid HI-6 bei der EXPO 2025 in Osaka, Japan

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Take home messages ☕

  • Humanoide Roboter haben Arme und Beine, Androide auch ein Gesicht
  • Soziale Interaktion profitiert von menschenähnlichem Design
  • Menschenähnliches Design erzeugt Erwartungen, die erfüllt werden müssen
  • Wer mitforschen will studiere $\rightarrow$ Medieninformatik $\leftarrow$ an der HdM

Hoffentlich haben Sie jetzt nicht noch Fragen, denn ich bin doch ein menschenscheuer Informatiker

alt text Sheldon Cooper
Big Bang Theory

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