Umarmungsroboter und Barroboter bei den AAAI 2023 Spring Symposia

Der 28. März 2023 war der zweite Tag des Symposiums „Socially Responsible AI for Well-being“ im Rahmen der AAAI 2023 Spring Symposia. Veranstaltungsort ist normalerweise die Stanford University. Aus personellen Gründen wurde die Konferenz in diesem Jahr ins Hyatt Regency in San Francisco verlegt. Prof. Dr. Oliver Bendel von der Hochschule für Wirtschaft FHNW stellte am Morgen das Paper „Increasing Well-being through Robotic Hugs“ vor, das von ihm, Andrea Puljic, Robin Heiz, Furkan Tömen und Ivan De Paola verfasst wurde. Das Team hatte einen Umarmungsroboter namens HUGGIE gebaut und an über 130 Probanden getestet. Danach hielten Lea Peier und er ihren Vortrag „How Can Bar Robots Enhance the Well-being of Guests?“. Sie gingen auf zwei Barroboter ein, die in der Schweiz im Betrieb sind bzw. waren. Lea Peier hatte im Rahmen ihrer Abschlussarbeit an der Hochschule für Wirtschaft FHNW die wohl erste empirische Untersuchung zu Barrobotern durchgeführt. Beide Vorträge weckten das Interesse der Zuhörer, die vor allem aus Japan und den USA stammten. Informationen zur Konferenz sind über aaai.org/conference/spring-symposia/sss23/ erhältlich.

Abb.: Lea Peier bei ihrem Vortrag

Abschluss des HUGGIE Project II

Bereits 2020 wurde eine große Umfrage zu Umarmungsrobotern durchgeführt (HUGGIE Project I). Die Ergebnisse wurden von Leonie Stocker, Ümmühan Korucu und Oliver Bendel im Buchbeitrag „In den Armen der Maschine“ im Band „Soziale Roboter“ veröffentlicht. Im Sommer 2022 wurde an der Hochschule für Wirtschaft FHNW ein weiteres Projekt ausgeschrieben, das in Abgrenzung zum Vorgängerprojekt HUGGIE Project II genannt wurde. Es konnte ein vierköpfiges Team gewonnen werden, mit Andrea Puljic, Robin Heiz, Furkan Tömen und Ivan De Paola. Die Aufgabe lautete, einen Umarmungsroboter namens HUGGIE zu bauen und zu testen. Dabei sollte auf den Ergebnissen von HUGGIE Project I aufgesetzt werden. Insbesondere sollte eruiert werden, ob eine robotische Umarmung zum Wohlbefinden und zur Gesundheit beiträgt und ob Stimme, Vibration als Simulation des Herzschlags und Duft die Akzeptanz der Umarmung durch einen Roboter erhöhen. Damit wurden Hinweise aus der Befragung im HUGGIE Project I aufgenommen. Ferner fanden zum Vergleich Umarmungen mit einem Riesenplüschtier namens Teddy statt. Die Ergebnisse zeigen, dass Menschen von robotischen Umarmungen profitieren und sie dadurch ihr Wohlbefinden und ihre Gesundheit steigern können. Im Pretest fand sich dafür deutliche Evidenz, im Haupttest immer noch ausreichende. Einige haben aber bereits – wie HUGGIE Project I offenbarte – in ihrer Vorstellung eine Aversion gegen robotische Umarmungen, die wiederum einige auch in der Realität (HUGGIE Project II) zeigten. Wichtig sind Wärme und Weichheit von Körper und Armen. Dies belegte bereits die Forschung von Alexis E. Block und Katherine J. Kuchenbecker. Als weniger relevant erwiesen sich Stimme, Vibration und Duft. Allerdings gibt es deutliche Anzeichen dafür, dass eine weibliche Stimme die Akzeptanz erhöhen kann und daher in diesem Kontext weiter erforscht und angepasst werden muss. Die Erkenntnisse wurden in einem Paper zusammengefasst und bei einer internationalen Konferenz eingereicht.

Abb.: HUGGIE umarmt den Probanden, Teddy ruht sich aus (Foto: Furkan Tömen)

Ein sprechender und duftender Umarmungsroboter

Das HUGGIE-Projekt an der Hochschule für Wirtschaft FHNW schreitet voran. Unter der Leitung von Prof. Dr. Oliver Bendel wird das vierköpfige Team (Andrea Puljic, Robin Heiz, Ivan De Paola, Furkan Tömen) bis Januar 2023 eine Umarmungspuppe an Benutzern testen. Bereits bekannt ist, dass Wärme und Weichheit der Arme und des Körpers erwünscht sind. Nun wird untersucht, ob z.B. auch Stimme, Vibration und Geruch die Akzeptanz erhöhen. Die Leitfrage des Praxisprojekts ist: Kann ein sozialer Roboter durch Umarmungen und Berührungen zur Steigerung des körperlichen und geistigen Wohlbefindens beitragen, und welche Faktoren sind dabei zu berücksichtigen? Die Grundlage von HUGGIE ist eine Schneiderpuppe. Hinzu kommen Kleidung, ein Wärmeelement, ein Vibrationselement und ein Audiosystem. Zusätzlich wird ein Duft appliziert. Die Arme werden über unsichtbare Fäden bewegt, sodass aktive Umarmungen möglich sind. Insgesamt entsteht der Eindruck eines Umarmungsroboters. In einem Schweizer Unternehmen fand im November 2022 ein Probelauf mit 65 Probanden statt. Sie wurden von HUGGIE und einem Riesenteddy umarmt. Anhand der Ergebnisse und Eindrücke werden der Fragebogen und die Versuchsanordnung verbessert. Ab Ende November 2022 tritt das Projekt in seine finale Phase, mit Durchführung und Auswertung der Tests.

Abb.: Das Team vor dem Probelauf

Ein Umarmungsroboter für Extremsituationen

Am 2. September 2022 fand an der Hochschule für Wirtschaft FHNW das Kick-off-Meeting zum HUGGIE-Projekt statt. Unter der Leitung von Prof. Dr. Oliver Bendel wird das vierköpfige Team bis Januar 2023 einen Umarmungsroboter bauen und an Benutzern testen. Dies war bereits 2020 geplant, wurde aber durch die Pandemie vereitelt. Stattdessen erarbeiteten Leonie Stocker und Ümmühan Korucu theoretische Grundlagen und führten eine Onlinebefragung durch. Die Ergebnisse wurden im Buch „Soziale Roboter“ unter dem Titel „In den Armen der Maschine“ veröffentlicht. Der soziale Roboter HUGGIE soll zu einem guten Leben beitragen, indem er Menschen berührt und umarmt. Bereits bekannt ist, dass Wärme und Weichheit der Arme und des Körpers gewünscht werden. Nun wird untersucht, ob z.B. auch Töne, Stimmen, Vibrationen und Gerüche die Akzeptanz erhöhen. Auch das Aussehen soll variiert werden: Möchte man eher von einem weiblich oder männlich anmutenden Roboter umarmt werden? Eher von einem tierähnlichen oder einem menschenähnlichen? Was ist mit einem modifizierten, technisierten Teddybären? Die Leitfrage des Praxisprojekts ist: Kann ein sozialer Roboter durch Umarmungen und Berührungen zur Steigerung des körperlichen und geistigen Wohlbefindens beitragen, und welche Faktoren sind dabei zu berücksichtigen? Letztlich sollen Roboter dieser Art vor allem in Extremsituationen eingesetzt werden, bei Krisen und Katastrophen, bei Krankheiten, mit denen Isolation verbunden ist, oder bei Marsflügen.

Abb.: Will man von einem Teddybären umarmt werden?

In den Armen der Maschine

Anfang November 2021 ist der Herausgeberband „Soziale Roboter“ mit insgesamt 30 Beiträgen (das Vorwort eingerechnet) erschienen. Der Herausgeber selbst, Prof. Dr. Oliver Bendel, ist mit fünf Kapiteln vertreten, darunter „In den Armen der Maschine: Umarmungen durch soziale Roboter und von sozialen Robotern“, wobei hier Leonie Stocker und Ümmühan Korucu – zwei ehemalige Studentinnen des Informations- und Maschinenethikers – die Hauptautorinnen sind. Aus dem Abstract: „Umarmungen sind für das Wohlbefinden von Menschen jeden Alters wichtig. Nicht alle können von jemandem umarmt werden oder jemanden umarmen, etwa weil sie einsam, alleinstehend oder isoliert sind. Bei Pandemien besteht die Gefahr einer ungenügenden Anzahl von Umarmungen auch bei der breiten Bevölkerung. Soziale Roboter können Menschen umarmen, Menschen können soziale Roboter umarmen. Die Frage ist, ob der Wunsch danach überhaupt besteht, was die Wirkung und was der Nutzen einer robotischen Berührung ist und wie man durch gestalterische und technische Maßnahmen das Wohlbefinden bei einer robotischen Umarmung verbessern kann. Der vorliegende Beitrag geht zunächst auf die Theorie der Umarmung ein und sammelt einige Fakten und Resultate von Studien hierzu. Dann untersucht er die Möglichkeit robotischer Umarmungen. Schließlich wird eine Onlineumfrage mit fast 300 Teilnehmerinnen und Teilnehmern, die 2020 an der Hochschule für Wirtschaft FHNW durchgeführt wurde, vorgestellt und zusammengefasst.“ Das Buch kann über link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-31114-8 bezogen werden.

Abb.: Eine weitere Studentin, Nhi Hoang Yen Tran, mit Hugvie