An Maschinen, denen man Arbeit übertragen kann, wird schon seit Jahrhunderten gearbeitet. Mittlerweile sind viele von ihnen echte Könner
Ansichtssache
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An Maschinen, denen man Arbeit übertragen kann, wird schon seit Jahrhunderten gearbeitet. Mittlerweile sind viele von ihnen echte Könner, wie ein kleiner Streifzug zeigt
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Am Anfang war Maria. Mit der Roboter-Dame "betrat" 1927 in Fritz Langs berühmtem Stummfilm "Metropolis" der bekannteste Roboter der Stummfilmära die Kinoleinwand. Der vermutlich erste Roboter hatte allerdings seinen Auftritt schon lange davor im 1897 entstandenen Kurzfilm "Gugusse et l'Automate" des Filmpioniers Georges Méliès. Auch in der Literatur haben von Menschen erfundene, künstliche Wesen Tradition. Der tschechische Universalkünstler Josef Čapek prägte die Bezeichnung "Roboter", die sein Bruder Karel Čapek 1921 in dem Drama "R.U.R." verwertete. I Tibor war Ende der 1950er Jahre der erste Roboter, der es im US-Fernsehen in der Science-Fiction-Serie "Captain Video and his Video Rangers"zu Ruhm und Ehre brachte.
(Im Bild: Maria als Teil der Ausstellung Roboter-Träume im Museum Tinguely in Basel, 2010.)
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Sprung in die Gegenwart: Bina48 gebärdet sich schon recht menschlich. Sie ist lernfähig und kann argumentieren. Im Vorjahr trat sie mit ihrem Erfinder Bruce Duncan vor die Presse. Am Bauen von Automaten - sozusagen den Vorläufern der Roboter - versuchte man sich schon im Altertum. Schon in vorchristlicher Zeit haben die Menschen einfache Automaten erfunden, die unkomplizierte Arbeiten erledigen konnten. Nachzulesen in der arabischen Textsammlung "Kitab al-Hiyal", dem Buch der raffinierten Geräte, in dem mehr als hundert Automaten beschrieben wurden.
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Mit solchen Bildern eines humanoiden Roboters ist die Menschheit mittlerweile vertraut. In Vorzeiten hatten die künstlichen, mechanischen Ebenbilder der Menschen meistens eine versteckte Mechanik mit der sie angetrieben wurden. Aufgezogen wurden sie wie Uhren. Der Franzose Jacques de Vaucanson baute 1737 eine Ente, die schnattern, fressen, trinken, verdauen und schwimmen konnte. Außerdem konstruierte er einen automatischen Webstuhl, der mit einer Lochkarte gesteuert wurde.
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Autoproduzierende Roboter: Solche Bilder sind hinlänglich bekannt. Gerade die Autoindustrie setzt schon seit Jahrzehnten auf die industriellen Helferlein. Ein Roboter wurde möglich, als man es schaffte, Bewegungen und Greifoperationen einer Maschine frei zu programmieren, als es entsprechende Materialien gab und Mikroprozessoren, die man in eine bewegliche Maschine einbauen konnte. Welche Bewegungen wann gemacht werden sollten, wurde durch Sensoren erfasst. Die Fähigkeit der Programmsteuerung unterscheidet den Roboter von Spezialmaschinen. Der erste Roboter, der das alles zuwege brachte, war der Unimate, der US-Firma Unimation. Er erblickte Mitte der 1960er Jahre das Licht der Welt. Eingesetzt wurde der Prototyp von General Motors für Schweißarbeiten oder zum Stapeln hoch erhitzter Metallteile.
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Schon 20 Jahre später gehörte der Einsatz von Robotern in der Autoherstellung zur Routine. Auch andere Industriezweige sprangen auf den Automatisierungszug auf. In Chemieunternehmen übernehmen etwa Automationsstraßen komplexe Arbeitsabläufe vollkommen selbstständig. Glaubt man dem amerikanischen Ökonom Robert J. Gordon, haben Computer und Maschinen vor allem bis in die 1980er Jahre Arbeitsplätze ersetzt. Mittlerweile entwickeln und perfektionieren Forscher unterschiedlichster Nationen und Einrichtungen ganz unterschiedliche Roboter. Im Labor der Braun GmbH testete etwa vor zehn Jahren ein Roboter an einem künstlichen Gebiss Haltbarkeit und Gebrauchstüchtigkeit eines Aufsatzes für elektrische Zahnbürsten.
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Roboter können inzwischen Gerüche erkennen, Bilder abspeichern und verbinden und Schlüsse aus diesen Ergebnissen ziehen. Sie können sich auf holprigem Gelände bewegen und haben viel größere Datenspeicher als noch vor einigen Jahren. Auch in Operationssälen (siehe Bild) gehen Roboter längst den Ärzten zur Hand. Mithilfe der Computertomografie wird zum Beispiel ein von einem Tumor befallenes Organ genau vermessen. Computer können daraus ein dreidimensionales Bild errechnen. Eine Kamera im OP überwacht die genaue Position der Operationsinstrumente. Kleine Reflektoren an den Instrumenten geben diese Informationen an einen Computer weiter. So kann der Arzt sehen, wo er den Patienten gerade berührt. Zusätzlich überwacht ein Roboter die Schnittführung des Chirurgen. Sollte dieser den Schnitt ein kleines bisschen zu weit links oder rechts ansetzen, schaltet der Automat das OP-Gerät aus. Der Mensch braucht 0,8 Sekunden, bis er auf etwas reagieren kann, ein Roboter ist um einiges schneller.
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Roboter übernehmen inzwischen in vielen Bereichen Tätigkeiten, die der Mensch weniger präzise, langsamer oder in anderen Fällen überhaupt nicht ausführen kann. Das gilt etwa für Missionen im All. Die unbemannte Raumsonde Pathfinder setzte 1997 nach siebenmonatigem Flug erstmals ein Roboterfahrzeug auf dem Mars ab, das für die extremen klimatischen Bedingungen dort gerüstet war.
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Ein besonderes Problem bei der Entwicklung von Maschinen, die sich selbstständig bewegen, ist die Orientierung. Der erste sehende Roboter entstand mithilfe von Fotozellen, die das Erkennen von Helligkeitsunterschieden ermöglichen. Die berühmten Roboter-Schildkröten Elsie und Elmer konnten dadurch 1950 erstmals die Lichtquelle orten, die ihre Ladestation markierte. US-Forscher entwickelten vor nicht allzu langer Zeit einen Roboter, der mit Hilfe von Kameras im Kopf dreidimensional sehen kann. Damit kann er sich in einem unbekannten Raum bewegen, ohne anzustoßen. Wozu das gut sein kann, zeigt der 1,70 Meter große Roboter Obelix der Universität Freiburg. Obelix defilierte im Vorjahr - sehr zur Belustigung der Freiburger - durch die Innenstadt. Für vier Kilometer brauchte er 100 Minuten. Seine Aufgabe: Menschen und Gegenstände erkennen und ihnen ausweichen. Außerdem hatte er befahrene Straßen zu überqueren.
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Auch Roboter, die hören können, gibt es schon seit einigen Jahrzehnten. So entwickelte die Waseda-Universität in Japan 1973 den "Wabot-1". Der Roboter konnte hören, sehen, tasten, laufen und sich mithilfe eines Sprachsynthesizers auch unterhalten. Seine Entwickler bescheinigten ihm die Intelligenz eines 18 Monate alten Kindes. Im Bild finden sich schon die Nachfahren, die beim Robocup 2005 in Osaka einen japanischen Volkstanz zum besten gaben.
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Nicht nur der "Hörsinn", sondern auch der "Tastsinn" von Robotern hat sich im Laufe der vergangenen Jahre stark verbessert. Noch vor nicht allzu langer Zeit waren feinmotorische Abläufe undenkbar, etwa das Halten eines Stiftes mit Daumen und Zeigefinger. Inzwischen können Roboter rohe Eier und Flaschen greifen, ohne sie zu beschädigen. Roboterwissenschaftler der Technischen Universität München haben eine Kunsthaut entwickelt, mit der die Roboter Berührung spüren und Hindernissen ausweichen können.
(Im Bild ein Greifarm-Roboter bei einer Demonstration im Jahr 2012 an der TU Wien. Titel der Veranstaltung: "Leben mit Robotern".)
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Die Motivation bei all diesen Bemühungen ist seit jeher die gleiche: Arbeit von Maschinen erledigen zu lassen. Wobei so manches Ziel durchaus in weiter Ferne liegen kann. Zum Beispiel beim Roboterfußball: Im Jahr 2050 will man den menschlichen Weltmeister in einem gewöhnlichen Fußballspiel schlagen. Die Federation of International Robot-Soccer Association (FIRA) wurde allerdings schon 1997 in Südkorea gegründet. Sie veranstaltet jährlich Roboterfußball-Weltmeisterschaften (FIRA RoboWorld Cup) und lokale Meisterschaften.
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Besonders gute Dienste leisten Roboter dem Menschen dort, wo echte Gefahr droht. Sie werden bei Bränden eingesetzt, suchen nach Minen oder entschärfen Bomben. Ein Roboter der Polizei im Einsatz in Berlin nahe dem Fundort einer vermeintlichen Bombe am Bahnhof Frankfurter Allee. Nachdem hier ein verdächtiges Paket gefunden wurde, sperrte die Polizei im Vorjahr weiträumig ab. Beim Inhalt des Pakets hat es sich dann allerdings nicht um eine Bombe, sondern um Lippenpflegestifte gehandelt.
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Einen vergleichbar ernst zu nehmenden Einsatz absolvierte ein Beamter des "Kommandos für Unkonventionelle Spreng- und Brandvorrichtungen (USBV)" 2013 im deutschen Weimar (Thüringen). Nach getaner Sprengung eines Rucksacks und einer Kiste sind Mensch und Maschine schon wieder unversehrt auf dem Rückzug.
So verschieden die Aufgaben sind, die sie erledigen sollen, so unterschiedlich ist auch das Aussehen der Roboter: Laufroboter, die wie Käfer krabbeln, wie Spinnen laufen oder Roboter, die wie Fische schwimmen, oder sich durch die Luft bewegen wie etwa die Roboterfliege, die US-Forscher entwickelten, um verschüttete Erdbebenopfer in Ruinen zu suchen. Andere Roboter sehen aus wie kugelförmige Staubsauger und helfen im Haushalt oder putzen Fenster, wie der Winbot (siehe Bild). Charme braucht man für diese Aufgabe nicht, auch nicht als Roboter.
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Charme hat hingegen "Stickboy", der vierarmige Roboter-Schlagzeuger, der im Vorjahr auf der Musikmesse in Frankfurt für Wirbel im wahrsten Sinne des Wortes sorgte. Die hydraulisch betriebene Band aus Roboter-Schlagzeuger, -Bassist und -Gitarrist trat als Werbung für einen großen Gitarren-Produzenten auf.
Der Entmistungs-Roboter eines Forscherteams des Welser FH-Studienganges Automatisierungstechnik (siehe Bild) überzeugte zumindest die Juroren des Robotik Award powered by Festo. Im Jahr 2012 heimste er den ersten Platz in diesem Bewerb ein. Was die Tiere offensichtlich ganz und gar kalt lässt, dürfte die tägliche Umgebung der Menschen künftig kräftig verändern. Die Forscher des deutschen Fraunhofer Instituts testen gemeinsam ein so genanntes "intelligentes Haus" und die passenden Roboter, die "Care-O-bot®" dazu. Diese Roboterassistenten können viele Arbeiten im alltäglichen Leben und Wohnen schon übernehmen. Dazu benötigen sie eine Umgebung, in der vernetzte, teil- und vollautomatisierte sowie ferngesteuerte Funktionen zusammengeführt werden.
Natürlich geht es in Sachen Technik auch immer wieder darum, Rekorde aufzustellen, Superlative zu schaffen. Die US-Firma Boston Dynamics erfand etwa "Cheetah", einen Roboter-Gepard des US-Militärs, der im Jahr 2012 den Geschwindigkeitsrekord für Laufroboter gebrochen hat. Die Bewegungen eines Geparden nachahmend, erreichte das Maschinen-Tier auf dem Labor-Laufband ein Tempo von umgerechnet knapp 30 Stundenkilometer.
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Atlas, ebenfalls aus dem Hause Boston Dynamics, sieht zwar weniger elegant aus, muss sich aber, was sein Können betrifft, auch nicht verstecken. Entwickelt wurde die 1,88 Meter große und 150 Kilogramm schwere Menschmaschine ebenfalls im Auftrag des US-Militärs. Atlas ist als Testumgebung gedacht, in der Entwickler die Praxistauglichkeit ihrer Algorithmen unter Beweis stellen. Der Roboter ist für den Einsatz draußen konzipiert: Er geht aufrecht auf zwei Beinen und kann mit seinen Armen Lasten tragen und die Umgebung bearbeiten.
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Dass es manchmal auch bei Robotern ums Aussehen gehen kann, zeigt EveR-3. Zwei Frauen schminkten und frisierten die Roboterdame vor einigen Jahren auf der Hannover Messe. Der humanoide Roboter der Akademie für Industrielle Technologie in Korea (Kaitech) ist allerdings auch nicht in Sachen Rettung der Welt unterwegs. Die Maschine kann "nur" singen und tanzen. (rebu, derStandard.at, 26.3.2014)
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