Verstreut auf dem Boden herumliegende Wäschestücke sind ein mehr oder weniger dekoratives Element zahlreicher Zimmer von Kindern und Jugendlichen. Und in Anbetracht häufig enden wollender Motivation selbiger, dem textilen Chaos Einhalt zu gebieten, ein Dorn im Auge ihrer Eltern. Beliebt sind die Wäschehaufen aber als Versammlungsort für Hausstaub und bei so manchen Haustieren.

Doch Rettung naht, wenn auch langsam. Forscher der University of California haben einen Roboter entwickelt, der sich dieses – wie sie es nennen – Teenager-Problems annimmt. Der autonom arbeitende Arm ist in der Lage, die verstreute Kleidung so effizient einzusammeln wie noch kein Roboter seiner Art zuvor.

Watch AI cleaning robot that can tidy up clothes in a messy bedroom
New Scientist

KI und zwei Kameras

Was für Menschen überschaubar einfach zu lösen ist, ist für eine Maschine – insbesondere eine einarmige – eine erstaunlich komplexe Angelegenheit. Denn bevor sie festlegt, in welcher Reihenfolge sie was tut, muss sie zuerst einmal erkennen, was wo auf dem Boden liegt. Davon ausgehend muss entschieden werden, welche Kleidungsstücke einzeln aufgehoben werden und welche zwecks Zeitersparnis mit einfachen "Verschubmaßnahmen" vor dem Transfer in den Wäschekorb gruppiert werden können.

Verbaut wurden dafür neben dem Greifarm eine Farbkamera und ein Sensor zur Tiefenerkennung. Gesteuert wurde das System von einer KI, die auch über einen Objekterkennungsalgorithmus verfügt. Vorgelegt wurde ein Stapel aus zehn Kleidungsstücken verschiedener Art, darunter T-Shirts, Shorts und Socken.

70 Prozent schneller

Zunächst ließ man den Roboter entweder ausschließlich per Kamera oder ausschließlich mit dem Tiefensensor arbeiten, ehe man schließlich beide Methoden kombinierte. Nach jedem Einräumvorgang konnte der Roboter den Wäschekorb wieder ausleeren, um zwecks Lerneffekts eine neue Unordnung zu beseitigen. Insgesamt wiederholte sich dieser Prozess über 200-mal.

Die Wissenschafter verglichen ihre Ergebnisse mit einem rein algorithmisch gesteuerten Roboterarm, der zufällig Kleidungsstücke einzeln in den Wäschekorb verfrachtete. Dieser hatte den Vorteil, dass er keine Zeit für Aufräumbewegungen zwecks Gruppierung von Wäsche aufwenden musste, dafür legte er den Weg von der Ablagefläche zum Wäschekorb deutlich öfter zurück. In Summe erledigte die von der antrainierten KI gesteuerte Maschine ihre Aufgabe fast 70 Prozent schneller, sagt Projektleiter Ken Goldberg.

Roboterarm greift mehrere Wäschestücke auf einmal.
Der Aufräumarm im Einsatz.
University of California

Binnen zehn Jahren praxisreif

Mit einem Menschen mithalten kann das System allerdings noch nicht, wie auch das von New Scientist veröffentlichte Video in vierfachem Zeitraffer zeigt. Dennoch attestiert Robotikexperte Anthony Pipe von der University West of England seinen Kollegen einen "guten Fortschritt". Allgemein gehen die Entwicklungen im Feld der Roboterarme gerade flott voran.

Deutlich erhöhen ließe sich die Arbeitsgeschwindigkeit eines solchen Roboters wohl mit der Integration eines zweiten Arms. Allerdings ist gerade die Koordination der Krafteinwirkung schwierig, sodass die Gefahr besteht, dass der Roboter beim Aufheben versehentlich Kleidungsstücke zerreißt. Zu lösen ist auch noch das Problem der Vorsortierung der Wäsche passend zu üblichen Waschgängen.

Goldberg gibt sich für die nahe Zukunft hoffnungsfroh. "Ich denke, dass solche Systeme innerhalb der nächsten zehn Jahre praxistauglich werden", prognostiziert er. "So ein System, eine Art Roomba, aber mit Arm, wird in der Lage sein, durch eine Wohnung zu fahren und den Boden sauber zu halten." Erste Geräte werden aber wohl "ein paar Tausend Dollar" kosten. (gpi, 29.11.2023)