Die Fortschritte im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) im Allgemeinen und des maschinellen Lernens (ML) im Besonderen haben dazu geführt, dass die Mensch-Maschine-Kollaboration unsere Erwartungen an das, was Maschinen mit Hilfe von KI tun können, aber auch an das, was Menschen mit der physischen und mechanischen Unterstützung durch KI-gesteuerte Maschinen tun können, ständig weiterentwickelt.

Dieses Projekt (EMPOWER) wird von der Überzeugung getragen, dass die Leistungsfähigkeit der Mensch-Maschine-Kollaboration auf dem Zusammentreffen von (i) den intellektuellen Kernfähigkeiten des Menschen und (ii) der Kraft und Präzision von Maschinen beruht. EMPOWER strebt eine leistungseffiziente Verschränkung von menschlichen und maschinellen Fähigkeiten an, indem (i) fortschrittliche KI-Technologie in Industriemaschinen integriert wird (Kognifizierung), während (ii) gleichzeitig die physische Kraft des Menschen durch am Körper getragene Unterstützungssysteme wie Exoskelette verstärkt wird (Empowerment).

EMPOWER (i) basiert auf einer multimodalen, multi-Sensor gestützten Wahrnehmung von Arbeitssituationen in der Mensch-Maschine-Kollaboration, (ii) versucht aktuelle Arbeitsaufgaben anhand von Manipulationstätigkeiten und dem Qualifikationsniveau des Arbeiters zu erkennen, (iii) sucht nach einem Verständnis des Arbeitsablaufs, um anstehende Arbeitsschritte vorherzusagen, und (iv) passt Steuerungseinstellungen an, um die mechanischen Anforderungen der zukünftigen Arbeitsschritte zu erfüllen.

Hierdurch führt EMPOWER eingebettete KI-Technologien ein, um die Absicht des Arbeiters in Echtzeit vorherzusagen und die betrieblichen und mechanischen Konfigurationen von am Körper getragenen Robotern und Exoskeletten proaktiv anzupassen. „Predictive Adjustment“ wird als die nächste Generation von Exoskelett-Steuerungsmechanismen angesehen, die eine neue Ära der am Körper getragenen Robotik einläuten, die sich an Arbeitsprozesse, individuelle Körperanthropometrie, weibliche/männliche Benutzer, heterogene Fähigkeits- und Erfahrungsniveaus, Beeinträchtigungen usw. anpassen und die heutigen passiven Unterstützungssysteme zu aktiven Exoskeletten weiterentwickeln.

EMPOWER wird die Qualitäten proaktiver Exoskelette anhand von Anwendungsfällen aus dem Bereich der Industriearbeit (Stahlverarbeitung, Bauwesen, Logistik, Montage) in den Werken namhafter österreichischer Unternehmen (Alfred Wagner Stahl, Gebrüder Weiss), Exoskelett- und Steuerungssystemanbietern (exoIQ, ADRESYS), Innovatoren im Bereich nachhaltiger Energie (OPEXZERO, Photovoltaik) und Anbietern intelligenter Textilien (TEXIBLE) demonstrieren. Oberkörper-Exoskelett-Prototypen (Rücken und Schulter) und Referenzsysteme werden entworfen und implementiert, um die Vorteile aktiver Exoskelette empirisch zu belegen.
Die Innovation proaktiver Exoskelette ist ein bedeutender Schritt in Richtung Energieeffizienz aufgrund des geringen Stromverbrauchs. Die integrierte Aufgaben- und Absichtsvorhersage ermöglicht Energieeinsparungen für Exoskelette und kollaborative Maschinen durch nutzungsabhängige Aktivierung.