Digital-Gipfel 2023: DFKI mit robotischem Exoskelett und virtuellem Zuchtgarten auf dem Markt der Digitalen Möglichkeiten

Unter dem Titel „Digitale Transformation in der Zeitenwende. Nachhaltig. Resilient. Zukunftsorientiert.“ findet der 16. Digital-Gipfel der Bundesregierung am 20. und 21. November 2023 in Jena statt. Auf dem Markt der Digitalen Möglichkeiten, der als öffentliche Veranstaltung unter dem Dach des Digital-Gipfels organisiert wird, demonstrieren DFKI-Forschende innovative KI- und Robotik-Technologien für den Einsatz in Pflanzenzüchtung und medizinischer Rehabilitation. Als Teil des nicht-öffentlichen Programms diskutiert Dr. Aljoscha Burchardt zudem mit weiteren Expertinnen und Experten über die wirtschaftlichen Potenziale generativer KI.

Im Rahmen des Digital-Gipfels präsentieren die Stadt Jena und der Freistaat Thüringen den Markt der digitalen Möglichkeiten – eine Messe, die vielfältige Bereiche aufzeigt, in denen digitale Technik bereits heute zum Einsatz kommt und in naher Zukunft eine wichtige Rolle spielen wird. Die Veranstaltung findet an fünf unterschiedlichen Orten in Jena statt und ist am Montag und Dienstag von 9 bis 19 Uhr für Besucherinnen und Besucher geöffnet.

DFKI-Forscher demonstriert das robotische Exoskelett

Das Robotics Innovation Center stellt mit der Demonstration eines robotischen Exoskeletts ein Bundesexponat auf dem Markt der Digitalen Möglichkeiten in der Friedrich-Schiller-Universität Jena, Carl-Zeiß-Straße 3. Das Exoskelett wurde in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt Recupera REHA für die Rehabilitation des Oberkörpers nach einem Schlaganfall aufgebaut und in mehreren vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Vorhaben weiterentwickelt. Aktuelle Forschungsfragen hinsichtlich des Einsatzes von KI-Methoden werden in Vorhaben, die durch das BMWK, hier zusammen mit der Universität-Duisburg-Essen, und das BMBF gefördert werden, adressiert. Auf ihrem Messestand demonstrieren die DFKI-Forschenden drei verschiedene Therapiemodi. Mit dem Teach-in-Modus lassen sich Bewegungen durch einfache Führung des Exoskelett-Armes in das System eintrainieren, die von diesem exakt wiederholt werden können. Im Mirror-Modus wird die Bewegung des gesunden Arms auf den betroffenen Arm übertragen. Der dritte Modus ermöglicht die Gewichtskompensation. Dank der Kompensation des Armgewichtes sind Patientinnen und Patienten mit schwacher Muskelaktivität in der Lage, ihre oberen Extremitäten wieder eigenständig zu bewegen. Neben der klassischen Therapie kann das System mithilfe von KI Bewegungsabsichten aus der Restmuskelaktivität oder direkt aus der Gehirnaktivität der Betroffenen erkennen und in Bewegung umsetzen, um so Gehirn und Körper wieder zu verbinden. Dafür entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aktuell Anwendungsszenarien, bei denen Trainingsdaten automatisch während der Therapieabläufe mit aufgezeichnet werden können. Dadurch kann die zeitaufwändige Trainingsdatenakquise zum Trainieren der Maschinellen Lernalgorithmen für die therapiebedürftigen Personen vermieden werden. Wie das funktioniert, erläutern die Forschenden anhand eines Videos.

Die Forschungsbereiche Kognitive Assistenzsysteme und Planbasierte Robotersteuerung stellen gemeinsam mit der NPZ Innovation GmbH das Projekt PORTAL auf dem Markt der Digitalen Möglichkeiten in der Ernst-Abbe-Hochschule, Carl-Zeiß-Promenade 2, vor. Das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderte Vorhaben kombiniert Robotik, KI und Virtuelle Realität (VR), um begehbare, digitale Zwillinge von Freiland-Feldversuchen in der Pflanzenzüchtung zu erstellen. Dazu erfasst ein mit verschiedenen Sensoren ausgestatteter Roboter Pflanzen und Parzellen im Feld und überträgt sie in ein virtuelles Abbild. Dank dieses Abbildes und mithilfe von KI-Methoden können Expertinnen und Experten Pflanzen unabhängig von Ort und Zeit in VR analysieren und bewerten. So wird es künftig deutlich schneller möglich sein, neue klimaangepasste oder krankheitstolerante Pflanzensorten zu finden. Auf dem Digital-Gipfel präsentieren die Forschenden den DFKI-Roboter AROX, der in PORTAL als mobiler, autonomer Sensorträger fungiert. Außerdem wird der Virtuelle Zuchtgarten demonstriert, in dem sich mittels VR-Brille durch das virtuelle Abbild eines realen Feldversuches bewegt werden kann.

Daneben nimmt DFKI-Forscher Dr. Aljoscha Burchardt an einer Panel-Diskussion am 20. November im Rahmen des geschlossenen Gipfel-Programms im Volkshaus Jena teil. Von 12 Uhr bis 12.50 Uhr diskutiert er mit Dr. Daniela Brönstrup (BMWK), Prof. Dr. Alena Buyx (Deutscher Ethikrat) und Dr. Andreas Nauerz (Bosch.IO GmbH) über die Auswirkungen von generativer KI auf Wirtschaft, Politik, Gesellschaft, den Arbeitsmarkt und die digitale Souveränität. Die Veranstaltung wird von Jörg Bienert (Bundesverband Künstliche Intelligenz e. V.) moderiert.

Über den Digital-Gipfel
Der Digital-Gipfel ist die zentrale Veranstaltung der Bundesregierung zur digitalen Transformation. In acht thematischen Plattformen arbeiten unterjährig Akteure aus Politik, Wirtschaft, Forschung und Gesellschaft an Lösungen für aktuelle digitalpolitische Fragen – von Datenökonomie über Digitalisierung der Arbeitswelt bis zum Verbraucherschutz. Die Ergebnisse werden von den Plattformvorsitzenden beim Digital-Gipfel vorgestellt. Ausrichter sind das Bundesministerium für Digitales und Verkehr und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

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