Deep Learning

Wie schält man eine Banane?

07.04.2022
Von 
Beate Wöhe leitet als Director Experts Network das IDG Experten-Netzwerk für alle Online-Portale der IDG Tech Media GmbH. Sie hat diese Position nach über zehnjähriger Tätigkeit als Redakteurin und leitende Redakteurin des IDG-Titels ChannelPartner im Juli 2014 übernommen. Ihr obliegt die Betreuung der Experten sowie der weitere Ausbau der Community.
Es waren viele Bananen, die ein japanisches Forscherteam benötigte, um einem Roboter beizubringen, wie man eine Paradiesfeige schält.
Weich, krumm, empfindlich: Objekte wie eine Banane sind für Roboterarme und -hände nicht einfach zu handhaben.
Weich, krumm, empfindlich: Objekte wie eine Banane sind für Roboterarme und -hände nicht einfach zu handhaben.
Foto: M. Unal Ozmen - shutterstock.com

Die Banane in die Hand nehmen, die Spitze abknicken und die erste Seite schälen. Dann die Banane etwas drehen, die nächste Schale greifen und wieder von oben nach unten ziehen. Ist doch ganz einfach. Aber nicht für eine Maschine.

Schälen für die Computerwissenschaft

Wissenschaftler der Universität Tokyo haben einem zweiarmigen Roboter nun beigebracht, eine Banane zu schälen. Die Forscher Kim Heecheol, Ohmura Yoshiyuki, und Kuniyoshi Yasuo nennen das dazu verwendete Verfahren "dual-action deep imitation learning" (DIL). Die Daten, die die Maschine brauchte, um die Handgriffe zu erlernen, erzeugten die Forscher selbst, indem sie Hunderte von Bananen schälten. Eine der Schwierigkeiten lag dabei am Objekt: Es ist eine Sache, eine Banane zu erkennen. Dann aber auch zu wissen, dass dieses Objekt äußerst empfindlich darauf reagiert, wenn es gebogen, gequetscht oder geknickt wird, eine ganz andere.

Bis zur fertig geschälten Banane musste der Roboter neun Schritte absolvieren: Greifen und Anheben der Banane vom Tisch mit der einen Hand, dann Umgreifen in die andere Hand um die Schalen auf der anderen Seite zu erreichen und abzuziehen. Insgesamt dokumentiert das Forscherteam in seiner Forschungsarbeit 17.319 Trainingsschritte und einen Zeitaufwand von über 13 Stunden.

Auch wenn die Erfolgsquote der zweiarmigen Maschine, die gestellte Aufgabe unfallfrei zu absolvieren bei 57 Prozent lag, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Roboter zum Beispiel in Produktionsketten oder auch in der Pflege künftig auch subtile Aufgaben übernehmen könnten.

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