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Roboter als Teil der Therapie: Interaktive Strategien für Kinder mit eingeschränkten sozio-emotionalen Fähigkeiten

Das Verstehen und Ausdrücken von sozio-emotionalen Signalen, wie z. B. Gesichtsausdruck und Stimmenmodulation, ist bei Kindern mit Autismus beeinträchtigt. Während menschliche Interaktionspartner für sie schwer einzuschätzen sind, nehmen diese Kinder Roboter als vorhersehbarer und weniger komplex wahr.

Zur Entwicklung der sozio-emotionalen Kommunikationsfähigkeiten autistischer Kinder entwickeln die Innovationsmanufaktur und ihre Partner im Projekt ERIK eine neue Therapieform mit Hilfe eines robotischen Systems, die neue Interaktionsstrategien in der Therapie von Kindern mit eingeschränkten sozio-emotionalen Fähigkeiten erlaubt.

Der Roboter „Pepper“ erfasst in der Interaktion mit dem Kind die Mimik, die Sprache und den Puls und kann so die Emotionen des Kindes erkennen und ein Echtzeitfeedback generieren. So kann das Robotersystem das Kind dabei unterstützen, die Emotionen seines Gegenübers selbst richtig zu erkennen und darzustellen und so die sozio-emotionalen Kompetenzen des autistischen Kindes steigern. Durch die offene Gestaltung der Schnittstellen der Roboterplattform kann das Therapiekonzept auch an die Bedürfnisse von Demenzpatienten oder Patienten mit geistigen Behinderungen angepasst werden und ermöglicht so einen breiten Einsatzbereich. Der innovative Therapieansatz erlaubt Therapeuten, Interaktionen genauer zu beobachten und auszuwerten, da sie selbst nicht mehr Teil der Interaktion sind.  

Unsere Projektpartner

  • Humboldt Universität Berlin mit der Arbeitsgruppe Social Cognition an der Berlin School of Mind and Brain
  • Fraunhofer IIS mit seinen Bereichen SSE und Fraunhofer SCS
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit dem Forschungsbereich Biomechatronik des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS)
  • ASTRUM IT GmbH
  • audEERING GmbH

In einem ersten Schritt wurden sowohl auf technischer als auch auf medizinischer Seite nutzerzentrierte Anforderungsanalysen durchgeführt und ethische, rechtliche und soziale Aspekte des Robotersystems evaluiert. Durch eine frühzeitige Integration von erwachsenen Autisten, Eltern autistischer Kinder und Therapeuten im Rahmen von Interviews und Workshops konnte einerseits das geplante Vorhaben auf seine grundsätzliche Machbarkeit und Akzeptanz geprüft werden. Andererseits konnte wertvoller Input für die konkrete Ausgestaltung der Roboterplattform und der Interaktionsszenarien gewonnen werden.

Im Februar trafen sich dann alle Projektpartner des ERIK Projektes beim Partner Astrum IT in Erlangen um sich gegenseitig, aber auch dem Projektträger VDI/VDE, den Forschungs- und Entwicklungsstand zur Halbzeit vorzustellen.

Die Meilensteine 1 und 2 konnten planmäßig erreicht werden und auch sonst waren alle Teilnehmer voll zufrieden. Durch den regelmäßigen Austausch und die durchwegs sehr aktiven und engagierten Partner konnte gut auf den verschiedenen Analysephasen vom Anfang aufgesetzt werden und die technologische Implementierung ist schon relativ weit fortgeschritten.  Dies kam auch dem User Centered Design Prozess zu gute. So gab es schon drei Interventionen in unterschiedlichen Städten bei denen neurotypische Kinder oder Kinder aus dem Spektrum mit dem Roboter interagieren konnten und einerseits der Spaß an der Interaktion mit dem Roboter bestätig und andererseits weitere wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung gesammelt werden konnten. Zudem wurden in Workshops und Tests verschiedenste Stakeholdergruppen eingebunden.

Nicht zuletzt wurden von über 100 Kindern Audioaufnahmen gemacht, um in Zukunft den sprachbasierten Emotionsinterpretations-Algorithmus zu trainieren und auf Kinder anzupassen. Damit wird dem mehrdimensionalen Ansatz der Interpretation von Emotionen durch Audio- und Videoanalysesysteme Rechnung getragen und die Lernspiele rund um Emotionen und Interaktion können noch besser auf die Bedürfnisse der Kinder aus dem Autismus-Spektrum angepasst werden

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