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Emotionserkennung und -verarbeitung durch soziale Roboter in der Pflege.

Der Pflegenotstand weitet sich aus: weniger Pflegepersonal muss unter Zeitdruck zunehmend mehr Kranke versorgen. Gleichzeitig sollen Hilfebedürftige so lange wie möglich eigenständig leben können. Der Einsatz von Pflegerobotern verspricht im Gesundheitsbereich eine Entlastung des Pflegepersonals zu bieten, jedoch sind diese derzeit technisch noch nicht fähig, Emotionen des Kranken adäquat zu erkennen. Für pflegebedürftige Patienten könnten sozial kompetente Roboter in Zukunft eine zentrale Rolle spielen. Ziel des Forschungsprojekts EmoCare ist die Entwicklung eines Sensor-Moduls für Roboter, das es mit Hilfe von künstlicher Intelligenz ermöglicht aus Mimik, Stimme und Körperhaltung des Patienten den emotionalen Zustand abzuleiten und flexibel darauf zu reagieren, bis hin zum Zuziehen und der Alarmierung externer Hilfe. Neben einer vollautomatischen Unterstützung soll auch der Fall einer halbautomatischen Unterstützung bei der Interaktion von Fachpersonal oder Angehörigen in Telepräsenzsystemen über AR und VR entwickelt werden. Somit werden sowohl Einsatzmöglichkeiten als auch Akzeptanz der sozialen Roboter für den Pflegebereich erhöht.

Modul Mimik

EmoCare nutzt die Mimikmessung als zentrales Messinstrument zur Erfassung von Emotionen. Die sichtbaren Veränderungen durch unterschiedliche Muskelanspannungen im Gesicht geben Aufschluss über zu dem Zeitpunkt ausgelösten Emotionen. Kodiert werden die einzelnen sogenannten Action Units nach dem anerkannten Facial Action Coding System (FACS) des amerikanischen Psychologen Paul Ekman (1977). Zur Messung zeichnet eine Kamera das Gesicht einer Person samt mimischen Veränderungen auf und vergleicht sie in Echtzeit mit dem im Vorfeld aufgenommenen Neutral-Gesichtsausdruck.

Modul Stimme

Die Stimme ist nicht nur ein wichtiges Instrument des Menschen, um Informationen in Form von Kommunikation an das Umfeld weiterzugeben, sondern auch um seinem Inneren Ausdruck zu verleihen. Auf Basis stimmlicher Veränderungen, die durch die emotionale Aktivierung entstehen, können auf diese Weise Aussagen über die Emotionen getroffen werden. Diese Veränderungen können mittels Analysen ausgemacht und interpretiert werden und helfen zu einem besseren Verständnis von Gedanken, Emotionen und dem Verhalten des Menschen. EmoCare betrachtet für eine ganzheitliche Erfassung der Emotionen ebenso die Stimme, um auch im Falle fehlender Mimikdaten rechtzeitig reagieren zu können.

Modul Gestik

Gestik kann als eine Gesamtheit von Gesten definiert werden, die zur Bekräftigung, Ergänzung oder auch Ersetzung des Gesagten dient, allerdings auch Gedanken kundtut. Sich anhand von Gesten auszudrücken, geschieht fast ausschließlich instinktiv und zeigt sich zur Betonung des Gesagten als auch zum Ersetzen von Worten. Eine Geste spielt sich als körperliche Bewegung ab, ausgeführt mit den Händen, dem Kopf und anderen Körperteilen (Argyle, 2013). Innerhalb des Forschungsprojekts soll die Gestik als Zusatzmodul zur Erfassung der Emotionen dienen.

Hand in Hand

emoCare ist ein gemeinsames Projekt der Hochschule Offenburg und von Dr. Hornecker Softwareentwicklung und IT-Dienstleistungen.

Seit 2012 beschäftigt sich das Forschungsteam des Customer Experience Tracking Labors der Hochschule Offenburg mit der Erfassung, Analyse und Auswertung von Interaktionsdaten bei der Mensch-Maschine-Kommunikation. Im Fokus stehen neben der Benutzerfreundlichkeit jedoch auch die erlebten Emotionen, welche mittels innovativer Ansätze erfasst und analysiert werden. Die Kenntnis über den emotionalen Zustand schafft einen Mehrwert sowohl für die Interaktion mit digitalen Anwendungen als auch für die Interaktion zwischen Menschen im Alltag.

Die Firma Dr. Hornecker ist seit 25 Jahren im Bereich der Erfassung, Analyse und Visualisierung von Daten tätig. Insbesondere im medizinischen und neuropsychologischen Bereich wurden verschiedene Produkte auf Basis von Big Data und maschinellem Lernen entwickelt und erfolgreich am Markt etabliert. Der Bereich Robotik erweitert das Portfolio von Dr. Hornecker um weitere innovative Entwicklungsmöglichkeiten.

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