LAB23 - E3SR

Nachhaltige Robotik erfordert ein sensibles Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz und Sicherheit. In diesem Projekt sollen daher Konzepte und Methoden entwickelt werden, die es Robotern ermöglichen, sicher in dynamischen Umgebungen zu agieren und gleichzeitig ihren Energieverbrauch zu optimieren. Hierzu erforschen Wissenschaftler*innen der Universität Stuttgart (IAS, ISW) sowie des KIT (KASTEL-MASE) konstruktiv, analytisch und empirisch betont interdisziplinär. Dazu entsteht ein gemeinsames, verteiltes Robotiklabor, um Strategien zur Reduzierung des Energiebedarfs und System-Erklärbarkeit in-vivo zu untersuchen und mit Methoden zur Sicherheitsanalyse zu verbessern, um, die vermeintlich widersprüchlichen Ziele von Energieeffizienz und Sicherheit in Einklang zu bringen.

Ziel, Vorgehen und Nutzen

Das Hauptziel des E3SR-Projekts ist es, Energieeffizienz und Sicherheit in der autonomen Robotik in Einklang zu bringen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von Methoden zur transparenten Anpassung des Roboter-Verhaltens an sich ändernde Bedingungen. Diese Transparenz soll durch dynamische System-Erklärungen zur Laufzeit erreicht werden.

Die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Instituten umfasst drei Hauptansätze. Erstens werden an der Universität Stuttgart (ISW US) Strategien zur Reduzierung des Energieverbrauchs durch Softwareoptimierung erforscht. Zweitens werden fortschrittliche Methoden zur Sicherheitsanalyse von IAS US entwickelt, um sicherzustellen, dass Roboter ohne Gefahr für Menschen oder ihre Umgebung agieren. Drittens wird am KIT (KASTEL-MASE) die Modellierung und Analyse automatisierter und erklärbarer mobiler Agenten vorangetrieben, um Konflikte zu analysieren und Bewegungsstrategien zu optimieren.

Das Projekt zielt darauf ab, eine Umgebung zu schaffen, in der Methoden entwickelt werden können, die energieeffiziente Roboter dabei unterstützen, sicher in sich verändernden Umgebungen zu agieren. Der interdisziplinäre Ansatz ermöglicht vielfältige Erkenntnisse und gewährleistet die Generalisierbarkeit der entwickelten Methoden. Darüber hinaus tragen die Ergebnisse des Projekts zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen bei, indem die Energieeffizienz von Robotersystemen verbessert wird, im Einklang mit globalen Initiativen wie dem Europäischen Green Deal und den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen. Erklärungen der Robotersysteme erhöhen zudem das Vertrauen und damit die Einsatzfähigkeit der automatisieren Systeme in verschiedenen Anwendungsbereichen.