InkluBot: Inklusive Sprachsteuerung für Roboter im Zeitalter von Large Language Models (LLMs)

KI-basierte Interaktion für assistive Robotersysteme

Das Projekt InkluBot verfolgt das Ziel, KI-basierte Sprachsteuerungen für assistive Robotersysteme weiterzuentwickeln, um diese auch für Menschen mit unterschiedlich ausgeprägten Sprachfähigkeiten zugänglich zu machen. Im Fokus steht die individuelle Anpassung und Integration von Large Language Models, um mithilfe des Potenzials künstlicher Intelligenz eine intuitive Robotersteuerung sowie eine verständliche und situationsangepasste Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Verarbeitung nicht standardisierter Sprache und der Generierung leicht verständlicher Rückmeldungen für Menschen mit Behinderungen.

Dreistufiges adaptives Interaktionsmodell

Zentrale Forschungsziele sind die Verbesserung von automatischer Spracherkennung durch eine Optimierung existierender KI-Methoden sowie die Neuentwicklung einer Lauterkennung und -verarbeitung. Zur Erreichung dieser Ziele wird ein dreistufiges, adaptives Interaktionsmodell entwickelt, dessen Stufen sich wie folgt beschreiben lassen.  Die erste Stufe konzentriert sich auf die Umsetzung einer standardisierten Sprachsteuerung für Menschen ohne Einschränkungen. Im Rahmen der zweiten Stufe erfolgt die Optimierung existierender Spracherkennungssysteme mit dem Ziel, diese auch für Menschen mit leichten bis mittelschweren sprachlichen Einschränkungen nutzbar zu machen. Die dritte Stufe fokussiert die Neuentwicklung von Methoden zur Robotersteuerung anhand von Lauten und nonverbalen Signalen (bspw. Gesten), welche auch Menschen mit stark eingeschränkter Sprachfähigkeit die Nutzung assistiver Robotersysteme ermöglichen sollen.

Individuelle KI-Modelle und übertragbare Lösungen

Die Innovation des Projekts liegt insbesondere in der domänenspezifischen Anpassung existierender Basisvarianten von Large Language Models sowie der Entwicklung eines neuartigen Systems zur Interpretation von Lauten und nonverbalen Signalen. Durch die Verwendung von Datensätzen, die projektspezifisch in den beteiligten Werkstätten für Menschen mit Behinderung erhoben werden, können die zu entwickelnden KI-Systeme lernen, variierende Sprach- und Kommunikationsmuster zuverlässig zu interpretieren. InkluBot demonstriert damit das Potenzial der Kombination von KI und Robotik zur Förderung selbstbestimmter Inklusion, zur Unterstützung rehabilitativer Prozesse und zur Schaffung gesamtunternehmerischer Mehrwerte. Die erzielten Ergebnisse sind auf weitere Anwendungsfelder, insbesondere im Gesundheitswesen und in der Industrie, übertragbar.