Roboter Kompetenz- und Interaktionstestcluster rokit

Status:

abgeschlossen 12/2025

Zielsetzung:

Das Roboter-Kompetenz- und Interaktionstestcluster "rokit" aus 13 Forschungseinrichtungen, Unternehmen und öffentlicher Verwaltung wurde als Projektverbund von 2022 bis 2025 durch das Bundesministerium Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR, seinerzeit BMBF) gefördert. Das Cluster erforschte mobile Assistenzrobotik für ausgewählte Einsatzbereiche wie Inspektion und Überwachung, Reinigung und Pflege sowie Mikrologistik und Transport. Durch die Entwicklungs- und Gestaltungsarbeiten wurden Mensch-Roboter-Interaktionen im öffentlichen Raum praktisch umgesetzt.

Das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) erforschte gemeinsam mit Projektpartnern eine sichere und gesunde Mensch-Roboter-Interaktion mit mobiler Assistenzrobotik. Dazu wurden Anforderungen an die Gestaltung sowie Test- und Validierungsmethoden für den Nutzungskontext entwickelt und erprobt.

Aktivitäten/Methoden:

Die Forschungsaktivitäten des Clusters wurden im rokit-hub koordiniert und in Thinktank, Methodenwerkstatt und Living-Lab methodisch strukturiert. Der Thinktank begleitete das Projekt wissenschaftlich und sichtete und systematisierte wissenschaftliche Erkenntnisse. Das IFA analysierte in diesem Rahmen die internationale Fachliteratur zum Thema "Human Factors Engineering". Das IFA konzentrierte sich auf den Bereich der Arbeitswelt und identifizierte Szenarien aus der Prävention im Arbeitsschutz, die Interaktionen auch im öffentlichen Raum sicherer und gesünder machen. Dazu wurden Befragungen bei Stakeholdern aus der Arbeitswelt, z. B. von Experten der UVT auf dem Gebiet der mobilen Assistenzrobotik, durchgeführt, um deren Bedarfe zu identifizieren. Dabei wurden sowohl allgemeine Aspekte der funktionalen Sicherheit im Anwendungsfeld Robotik, als auch Aspekte der vertrauenswürdigen KI und der ergonomischen Arbeitssystemgestaltung mit einbezogen. Hierzu wurden regulatorische Anforderungen sowie anzuwendende Standards identifiziert und zusammengetragen, die in Form einer Wissensdatenbank für alle Partner im Projekt sowie Stakeholder aufbereitet werden.

Die Methodenwerkstatt organisierte die Methodensammlung und ihren Einsatz in Interaktionsprozessen mit mobiler Assistenzrobotik aus sozial-, wirtschafts-, ingenieur-, natur- und rechtswissenschaftlichen Disziplinen des Projekts. Das IFA untersuchte, inwieweit Methoden zur Analyse und Bewertung von Gefährdungen aus der Arbeitswelt auch im öffentlichen Raum angewendet werden können und welche Präventionsmaßnahmen erforderlich werden. Hier analysierte das IFA neben den mechanischen Gefährdungen und Aspekten der funktionalen Sicherheit insbesondere Risiken, die sich aus dem Einsatz von KI ergeben, und formulierte entsprechende Maßnahmen zur Risikominderung. Dazu beteiligt sich das IFA aktiv im Rahmen des ISO/IEC JTC 1 SC 42 – Artificial Intelligence an der Entwicklung des Dokuments TS 22440, das konkrete Anforderungen für den Einsatz von KI im Bereich der Funktionalen Sicherheit enthalten wird und in das die aus dem Projekt gewonnenen Erkenntnisse mit einfließen werden. Erkenntnisse zur empfundenen Sicherheit für eine Gestaltung sicherer und gesunder Mensch-Roboter-Interaktionen wurden dokumentiert (z. B. erhöht die Anzeige geplanter Roboterbewegungen die Sicherheit für Menschen).

Im Living Lab des Projekts wurden Feldstudien zur Evaluation mobiler Assistenzrobotik im öffentlichen Raum durchgeführt, um daraus Best-Practices für die Entwicklung und zukünftige Risiko- und Gefährdungsbeurteilungen abzuleiten. Das IFA informierte über die neuesten Erkenntnisse auf Fachveranstaltungen der Unfallversicherungsträger.

Ergebnisse:

Die Erkenntnisse des Human Factors Engineering aus der Literaturrecherche wurden genutzt, um Gestaltungsanforderungen zur empfundenen Sicherheit in der Mensch-Roboter-Interaktion mit denen zur Maschinensicherheit abzugleichen. Zusammenhänge zwischen empfundener Sicherheit (z. B. Vertrauen zum Roboter, Gebrauchstauglichkeit) und funktionaler Leistungsfähigkeit (z. B. Mensch-Roboter-Distanz, Stabilität des Roboters) sind in Begegnungsszenarien zwischen Menschen und Robotern (z. B. auf einer Rampe, in einem Flur) untersucht worden. Eine erstellte Wissensdatenbank mit relevanten Regelwerken und Normen ermöglicht UVT, Kommunen oder Unternehmen eine Orientierung über bestehende Sicherheitsanforderungen in der Robotik. Für öffentliche Bereiche, in denen sich sowohl Beschäftigte als auch andere Personengruppen aufhalten, reichen diese Anforderungen jedoch häufig nicht aus. Daher wurden weitere, grundlegende Aspekte zu mechanischen Gefährdungen und zur funktionalen Sicherheit zusammengestellt, die Roboter im öffentlichen Raum berücksichtigen sollten. Als Hilfestellung für Beteiligte beim Inverkehrbringen mobiler Robotik hat das IFA aus diesen Aspekten konkrete Sicherheitsmetriken und Hinweise zum Gestalten sicherer und gesunder MRI abgeleitet und diese auch im Rahmen praktischer Benchmarking-Versuche erfolgreich an Robotern erprobt.

Über den Projektrahmen hinaus hat sich das IFA zusätzlich innerhalb des Transferzentrums Roboter im Alltag (RimA) vernetzt und zur Maschinensicherheit ausgetauscht. Wichtige Ergebnisse für die Arbeitswelt wurden in Fachpublikationen veröffentlicht.

Stand: