Forschung: Drohnen mit Mimik-Gestik-Erkennung sollen Leben retten
Wissenschaftler des Simon Fraser University's Autonomy Lab in Kanada forschen derzeit an der Möglichkeit, Drohnen mittels Mimik und Gestik steuern zu können. Moderne künstliche Intelligenz macht es möglich. Derart befähigt, sollen Drohnen in Zukunft besser in Arbeitsabläufe integriert werden oder Leben retten können.
High-Tech-Steuerung für High-Tech-Hardware
Drohnen besitzen schon heute einen ausgeprägten High-Tech-Charakter. Der kommerzielle Markt bietet bereits seit Jahren Multikopter für den privaten oder kommerziellen Gebrauch an, die grundlegende Flugaspekte weitgehend selbstständig meistern können. So sind herkömmliche Drohnen zum Beispiel dazu in der Lage, Hindernisse selbsttätig zu umfliegen, via Autopilot in der Luft stillzustehen, zuvor einprogrammierte Flugmanöver im Alleingang auszuführen oder vollautomatisch zum Piloten zurückzukehren.
Doch zukünftige Drohnen-Generationen sollen weit mehr können als das. So ist es ein erklärtes Ziel der kanadischen Wissenschaftler, Multikopter mit derart hochentwickelten künstlichen Intelligenzen auszustatten, dass sie wie gut trainierte Haustiere vollwertig in menschliche Arbeitsabläufe integriert werden können. Dabei werden vor allem maximale Selbstständigkeit und intuitive Handlungsweisen sowie differenzierte Kommunikationsfähigkeiten angestrebt.
Bedeutende Schritte in diese Richtung wurden bereits im Mai 2018 auf der 15. Canadian Conference on Computer and Robot Vision in Toronto (Kanada) vorgestellt. Kürzlich hat das Team der Simon Fraser University die letzten Entwicklungen aber auch der Allgemeinheit auf YouTube zugänglich gemacht. Für die dabei zugrunde liegende Forschung über intuitiv agierende Multikopter zeichnen sich unter anderem die Wissenschaftler Jake Bruce, Jacob Perron und Richard Vaughan verantwortlich.
Der Schwerpunkt der vorgestellten Forschung besteht darin, die Kommunikation zwischen Drohne und Mensch unabhängig von einem Controller zu machen, der abseits vorprogrammierter Manöver heutzutage noch immer zur Steuerung von Multikoptern eingesetzt werden muss.
Anhand modifizierter Bebop-Drohnen der Firma Parrot stellen die Forscher neuartige Kommunikationswege vor. Die besonders ausgestatteten UAVs sind in der Lage auf Gesten oder Gesichtsausdrücke zu reagieren. Insbesondere die Steuerung über den Gesichtsausdruck stellt hohe Anforderungen an die künstliche Intelligenz des Kopters, was die Forschergruppe in ihrem Video auch anschaulich vorführt.
Noch Zukunftsmusik mit viel Potential
Denn die Fähigkeit der Drohne, mimische Befehle spontan interpretieren zu können, ist noch Zukunftsmusik. Stattdessen muss das intelligente Fluggerät mehr oder minder aufwändig erlernen, wie sich der Gesichtsausdruck, der eine Handlung seitens des Kopters verlangt, von neutraler Mimik unterscheidet.
Daher beginnt die Konditionierung des UAVs zunächst mit dem Erlernen des neutralen Gesichts, das der Pilot eine bestimmte Zeit lang der Kamera seines Flugobjektes präsentieren muss. Erst danach werden der Drohne mimische Zeichen vorgeführt, die sie als spätere Befehle verstehen soll. Das Ergebnis ist im Video zu sehen: Mit auf dem Rücken verschränkten Armen gelingt es dem Piloten, seinen Multikopter um eine größere Statue auf einer Wiese herum zu navigieren.
Drohnen erkennen Schwimmer in Notsituation
Was aktuell noch wie eine Spielerei anmutet, ist strikt angewandte Wissenschaft, wie die Forscher klarstellen. Es geht darum, Drohnen in verschiedenen alltäglichen Situationen effizienter einsetzen zu können, beispielsweise in der Notfallhilfe. Schon heute kommen Drohnen zu diesen Zwecken zum Einsatz, jüngstes Beispiel ist die Rettung der Jugendfußballmannschaft aus einer überfluteten Höhle in Thailand.
Die Forschung des kanadischen Autonomy Labs eröffnet für solche Anlässe jedoch ganz neue Möglichkeiten, indem sie Drohnen selbstverantwortlich agieren und damit vollwertige Arbeitskräfte werden lässt, von denen erwartet wird, dass sie Rettungsaktionen maßgeblich beschleunigen. Der intelligente Multikopter wird dann beispielsweise dazu in der Lage sein, einen verunglückten Schwimmer anhand seiner hektischen Bewegungen von einem normalen Badegast zu unterscheiden.
Doch das Anwendungsspektrum intuitiv arbeitender Drohnen geht weit über die Notfallhilfe hinaus: UAVs können in Zukunft zusätzliche Arbeitskräfte in den alltäglichen Abläufen verschiedener Berufssparten sein. Da bessere Drohnen schon heute mit hochwertiger Kameratechnologie bestückt sind, ist beispielsweise ihr Einsatz als flexibler Assistent eines Fotografen gut denkbar.
Fabian und 
Jan-Frederik