Darf ich vorstellen? Cozmo ein genialer (Spielzeug-) Roboter.

Ich gebe zu, ich konnte nicht widerstehen. Vor reichlich einem Jahr wurde Cozmo in den USA auf den Markt gebracht. Von Anfang an war ich von dem kleinen Kerl begeistert. Das Ding musste ich haben…

Entwickelt wurde Cozmo von der Firma Anki (dem Hersteller der schienenlosen Autorennbahn mit Handy-Fernsteuerung) in Kooperation mit dem Filmstudio Pixar. Der Verkaufsstart in Deutschland erfolgte im September dieses Jahres. Aktuell wird er in den großen Elektronikmärkten und im Versandhandel als App-Spielzeug bzw. Technikgadget verkauft, aber das allein wird ihm nicht gerecht, weshalb ich ihn hier einmal näher vorstellen möchte.

Bitte füttern…

Cozmo wird als eine Art digitales Haustier, als Tamagotchi 2.0, vermarktet. Dazu wird er von der steuernden App mit einer ausgefeilten künstlichen Intelligenz versehen. Der Niedlichkeitsfaktor ist unübertroffen, muss ich zugeben. Meine Kinder haben ihn sofort ins Herz geschlossen, und nicht mal meine Frau hat gemeckert😉

Das Design lehnt sich stark an den Film „WALL·E – Der Letzte räumt die Erde auf“ an. Man merkt also, dass Pixar hier die Finger im Spiel hatte. Cozmo könnte locker der legitime Nachkomme der beiden Filmroboter Wall·E und Eve sein.

Das grundlegende Konzept besteht darin, dass Cozmo eine Beziehung zu seinem Besitzer aufbaut, und dass seine Bedürfnisse durch diesen gestillt werden müssen. Der Besitzer soll ihn also füttern und pflegen, sprich „tunen“. Dafür spielt Cozmo dann Spiele mit ihm und er erkennt bekannte Personen mit seiner eingebauten Kamera. Interagieren kann man mit Cozmo außer über die App und die Gestensteuerung (er kann Gesichtsausdrücke erkennen und Menschen von Haustieren unterscheiden) auch über seine drei Powercubes, das sind blinkende Würfel, die er aufnehmen und stapeln kann. Das klingt vielleicht langweilig – ist es aber nicht – weil es einfach genial umgesetzt wurde. Außerdem kann man ihn als ferngesteuertes Kamerafahrzeug benutzen. Damit keine Eintönigkeit aufkommt, werden nach und nach Bonusfähigkeiten freigeschaltet.

Das Hauptmenü der Cozmo App. Das Diagramm beschreibt Cozmos Gefühlslage.

Zweifel habe ich etwas an der Langzeitmotivation dieses vorgesehenen Spielkonzeptes, aber eventuell können die Entwickler hier noch nachlegen. Wie gesagt, Cozmo ist nur das Werkzeug, die komplette Steuerung obliegt der App, und diese kann Anki jederzeit aktualisieren bzw. weiterentwickeln.

Und sonst so?

Bis hier hin wäre es sicherlich nach drei Wochen langweilig. Die Entwickler haben aber schon mal vorgesorgt, denn es gibt in der App auch ein sogenanntes „Code-Lab“ mit dem man den Roboter selbst programmieren kann. Dies ist wirklich sehr intuitiv möglich, und bietet vor allem Kindern und Jugendlichen die Möglichkeit spielerisch einen Zugang zur Programmierung und Robotik zu finden. Die App schlägt zur Zeit 70 Programmieraufgaben vor, die es zu lösen gilt. Zusätzlich kann man natürlich die eigene Kreativität walten lassen. Des Weiteren wurde bereits angekündigt, dass demnächst ein noch umfangreicherer Code-Editor auf der Basis der am MIT entwickelten Lehrsprache Scratch zur Verfügung gestellt werden soll.

Das Cozmo Code Lab in der App

Warum braucht ein Informatiker sowas?

Den spannendsten Teil habe ich mir bis zum Schluss aufgehoben. Cozmo lässt sich nämlich nicht nur über die zugehörige App steuern, sondern er kommt mit einem frei zugänglichen Python SDK. Die API erlaubt uneingeschränkten Zugriff auf alle seine Funktionen.  Cozmo kann damit nach Belieben um neue Features erweitert werden. Dazu liefert Anki zahlreiche Tutorials und Beispielprogramme.

Die programmierbaren Funktionen sind derart umfangreich, dass es hier noch einiger Beiträge bedarf, um alles nach und nach vorzustellen. Dazu später mehr…

Einen kurzen Abriss über die technischen Möglichkeiten möchte ich aber schon einmal geben.

Technische Daten

  • integrierter Sound inkl. Sprachausgabe
  • Frontkamera (VGA 640×480, Farbe)
  • monochromer OLED Frontbildschirm (128×64 Pixel)
  • Infrarotdiode an der Front
  • Linien-Sensor am Unterboden
  • Beschleunigungs- und Lagesensor
  • insgesamt fünf Servos für die Kettensteuerung, den Hebearm und den beweglichen Kopf
  • 3+2 LEDs auf Cozmos Rücken
  • 3 separate Powercubes zur Interaktion. Jeder mit je 4 LEDs, Lagesensor, Touch-Button, Verbindung mit Cozmo per Bluetooth
  • Cozmo stellt eine gesicherte WiFi-Verbindung zum Handy oder Tablet her. Der Datenschutz ist gewährleistet, da für die App selbst keine direkte Verbindung zum Internet möglich ist.
  • Im Programmiermodus wird der Zugriff auf das Internet über die adb (Android Debug Bridge) bzw. über den iTunes usbmuxd service möglich. Über diese Schnittstelle kommuniziert das SDK auch mit Cozmo.

Features

  • Sprachausgabe (Text to Speech mit deutscher Aussprache)
  • Gesichtserkennung (Unterscheidung von bereits bekannten Menschen, Erkennung von Katzen und Hunden)
  • Erkennung von Gesten, Emotionen (Lächeln, Ärger)
  • Visuelle Erkennung der Powercubes und der Ladestation
  • Erkennung von Kanten und Abgründen über die Frontkamera und den Liniensenor
  • Erkennung und Umfahrung von Hindernissen, Vermessung von Abständen
  • Präzise Positionierung unter Zuhilfenahme der Kamera und des Lagesensors
  • Erkennung, wenn Cozmo, oder ein Cube an einen anderen Ort bewegt wird
  • Visuelle Erkundung der umgebenden Welt möglich, die dreidimensionale Repräsentation erfolgt in der Cozmo-World Variablen. Die drei unterschiedlichen Powercubes dienen als Objekt-Marker und können aufgrund ihrer bekannten Größe im Raum vermessen und eingeordnet werden.
  • 7 parallel programmierbare Action-Tracks, die der Roboter nebeneinander ausführen kann (z.B. Sprechen und Fahren und dabei mit dem Kopf wackeln und den Hebearm bewegen)
Visualisierung der von Cozmo erkannten Umgebung und Bilderkennung inkl. Objekt-Vermessung in Echtzeit

Link zum Cozmo SDK

Seminar Cognitive Robotics an der Carnegie Mellon University (CMU)