Wissenschaftler des Georgia Tech Center for Music Technology haben Spherephones entwickelt, ein tragbares System, das die Annäherung eines Roboters an einen Menschen in kollaborativen Arbeitsszenarien mittels einer Melodie dreidimensional signalisiert. Die Forscher wollen so Unfälle bei der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine vermeiden und die Arbeitssicherheit erhöhen.

In Horrorfilmen signalisiert Musik, dass es gleich zu einem Schreckmoment kommt. Die Forscher der Georgia Tech machen sich das zunutze, um über eine sich steigernde Melodie die Annäherung eines Roboters in kollaborativen Arbeitsszenarien, etwa in Fabrikhallen, zu signalisieren. Bisherige Ansätze, einfach einen Warnton auszugeben, reichen dabei oft nicht aus, sagen die Wissenschaftler. Denn diese Signale geben keinerlei Information darüber, was für ein Problem auftritt, wo es auftritt und wie schnell darauf reagiert werden muss. Zudem sei zu beobachten, dass Menschen solche einfachen Warnsignale mit der Zeit einfach ausblenden.

„Warnsignale verlangen immer sofortige Aufmerksamkeit, selbst wenn das gar nicht nötig ist“, erklärt Amit Rogel, einer der beteiligten Forscher. „Musik muss das nicht tun.“

Hintergrundmusik ersetzt einfache Warnsignale

Entsprechend entwickelten die Wissenschaftler Spherephones – ein tragbares System, das Roboterbewegungen in einer Arbeitsumgebung in Musik umwandelt, sodass ein Arbeiter den Verlauf der Bewegungen vorausahnen kann. Die Ausgabe erfolgt über offene Kopfhörer, sodass der Mensch sowohl die Melodie als auch die normalen Umgebungsgeräusche wahrnehmen kann.

Sobald sich ein Roboter annähert, erklingt eine Melodie, bei der der Mensch vorhersagen kann, wann sie enden wird. Das ist dann der Zeitpunkt, an dem der Roboter eintrifft. Der Vorteil dieses Verfahrens: Die Musik bleibt im Hintergrund, sie kann an- und abschwellen und warnen, ohne die Konzentration zu unterbrechen. Die Spherephones sind pro Ohr mit vier Lautsprechern ausgestattet, die das Ohr umschließen, sodass zugleich eine Signalisierung im dreidimensionalen Raum erfolgt und der menschliche Arbeiter erkennen kann, woher eine mögliche Gefahr zu erwarten ist.

Das verwendete Musikgenre ist dabei computergeneriertes Lo-Fi, eine ruhige Hintergrundmusik, wie sie etwa beim Lernen eingesetzt wird. Sie ermöglicht es, zu erkennen, ob sich etwas auf einen zubewegt und aus welcher Richtung das geschieht. Zugleich signalisiert die Melodie, ob es gefährlich ist oder nicht.

Damit mehrere unterschiedliche Menschen in einem Raum die für sie passenden Warnungen erhalten, sind die Melodien personalisiert. Jeder Arbeiter erhält sein auf ihn abgestimmtes Spherephone, das die Annäherungen eines Roboters im Raum signalisiert.

Weitere Anwendungen möglich

Die Wissenschaftler stellten in Versuchen fest, dass sich die Spherephones nicht nur zur Verbesserung der Sicherheit in der Zusammenarbeit mit Robotern eignen. Die Forscher untersuchen etwa, wie es mit entsprechenden Anpassungen für sehbeeinträchtigte Menschen, Veteranen mit Posttraumatischer Belastungsstörung und Gamern eingesetzt werden kann. Sie erklären, dass weitere Anwendungen möglich seien.

(olb)