12. Juli 2008

Die Roboter kommen

Mit seinen zwei Jahren hat der kleine Theo längst sämtliche Roboter dieser Welt überholt. Zumindest was Intelligenz und Kreativität angeht. Dabei ist Theo ein Junge wie andere auch. Der Grund dafür, dass hochgezüchtete, hunderttausende Euro teure Maschinen es mit keinem Kleinkind aufnehmen können, liegt vielmehr an der etwas schwerfälligen Technologie. »Viele Experten sagen, dass sie in zehn oder fünfzehn Jahren den Durchbruch in der Robotik geschafft hätten«, sagt Christopher Parlitz, der Vater des kleinen Theo. Lächelnd setzt der Diplom-Mathematiker hinzu: »Das haben sie vor zehn und fünfzehn Jahren aber auch schon gesagt.«

Die Robotiker, also die Wissenschaftler, die sich mit Robotern beschäftigen, sind Lichtjahre weit entfernt von den Fantasien der Drehbuchschreiber und Schriftsteller. Die Figuren aus Büchern und Filmen - ein durch die Gegend wackelnder C-3PO aus Star Wars, der kinderliebe Terminator, ja selbst der automatisch fahrende K.I.T.T. aus der Serie Knight Rider - sind unerreichte Utopien. »So etwas werde ich wahrscheinlich nicht mehr erleben«, glaubt Parlitz.

Der Diener rollt

Der Wissenschaftler muss es wissen. Er arbeitet am Stuttgarter Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). Dort entwickelt er Robotersysteme, unter anderem den Dienstleistungsroboter Care-O-Bot 3, der ganzen Stolz der Stuttgarter Mannschaft. Der rund 1,50 Meter große Geselle ist erst vor wenigen Wochen vorgestellt worden. Der gut eine halbe Million Euro teure Automat repräsentiert den derzeitigen Stand der Technik im Bereich der Serviceroboter. Auf den Befehl »Hol mir mal ein Bier«, rollt er an den Kühlschrank und serviert dienstfertig die Erfrischung auf einem eingebauten Tablett.

Im freien Verkauf ist das Vehikel freilich noch nicht und wird wohl auch so nie in Serie gehen. Doch in der nachgebauten Wohnung in einer großen Werkhalle am Fraunhofer IPA funktioniert das System schon recht passabel. Parlitz beschreibt die Technik des viele Kilo schweren, eleganten automatischen Butlers. Laserscanner rundum sorgen dafür, dass die Maschine nicht gegen Schränke, Wände oder Menschen rummst. Mit einem 3-D-Sensor tastet sie in die Tiefe des Raums, während eine Stereo-Kamera im »Kopf« die Umgebung filmt und irgendwann auch mal die Gesten der Menschen verstehen soll.

Das »Gehirn« besteht aus vier zusammengeschalteten Standard-PCs. Jeder dieser unter Linux laufenden Rechner hat seine definierte Aufgabe. Einer ist fürs Fahren zuständig, ein anderer fürs Sehen, der dritte für die Interaktion und der vierte kontrolliert den Greifarm. Dieses mechanisch Trumm, das der elektronische Butler die meiste Zeit hinter seinem Rücken hält, ist die hohe Kunst der Mechanik. Der Arm kann sich fast wie ein menschlicher Arm in viele Richtungen bewegen (Fachleute sagen, er hat sieben Freiheitsgrade). Die Hand besteht aus drei Fingern, mit denen der Roboter locker die Dose Bier halten kann.

Angetrieben wird Care-O-Bot 3 von einem Paket Batterien, das ihn einige Stunden durchhalten lässt. Noch geschieht die Interaktion, also das Gespräch, ganz klassisch über eine Tastatur, die im Tablett eingebaut ist. Doch soll er irgendwann auch mal gesprochene Sprache verstehen.

Care-O-Bot 3 ist als Service-Roboter konzipiert. Er selbst, obwohl er nicht kühl und nüchtern, sondern weich und angenehm daherkommt, wird sicher nie im Wohnzimmer dienen. Doch er ebnet den Weg zu Haushaltsrobotern. »Wir stehen heute dort, wo die Computerindustrie in den späten 70er Jahren stand«, schreibt Rodney Brooks vom renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT). Es sei jetzt nicht abzusehen, wie Roboter unser Leben künftig beeinflussen werden. Vor rund 30 Jahren entstanden die ersten Personal Computer - an Internet, Online-Shopping und E-Mail hat damals niemand gedacht. Und so träumt auch der Microsoft-Gründer Bill Gates vom »robot in every home« - vom Roboter in jedem Haushalt.

Die Branche macht Umsatz

Ein paar Millionen Roboter tun nach groben Schätzungen heute schon weltweit ihren Dienst. Die Branche boomt. »Wir rechnen für dieses Jahr mit einem Umsatzwachstum von neun Prozent auf 8,9 Milliarden Euro«, freut sich Thilo Brodtmann. Der Geschäftsführer Robotik und Automation beim Verband Deutscher Maschinen und Anlagenbauer ist guter Dinge.

Doch wie sehen diese Roboter aus, die für gefüllte Kassen sorgen? Die zugegeben nicht gerade sexy klingende Antwort: Sie sind größtenteils hässlich und strohdumm. »Roboter sind«, so steht es in der für Deutschland verbindlichen VDI-Richtlinie 2860, »universell einsetzbare Bewegungsautomaten mit mehreren Achsen, deren Bewegungen hinsichtlich Folge, Wegen und Winkel frei programmierbar sind.« Und außerdem: »Sie sind mit Greifern, Werkzeugen oder anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar.« Von zwei Beinen, menschlichem Antlitz und gesprochenen Dialogen steht da nichts.

Einarmige Monster

Viele Roboter sind einarmige Monstren, die Karosserien von Autos millimetergenau zusammenschweißen oder in der Chip- und Solarzellenproduktion arbeiten. Diese Maschinen zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit aus, durch nimmermüden Einsatz und große Kraft. Und sie lassen sich beliebig umprogrammieren: Wenn die Serie des aktuellen Kleinwagens ausläuft, dann schweißen sie eben die Mittelklasselimousine zusammen.

Doch mit der romantisierten, ins kollektive Gedächtnis eingebrannten Vorstellung eines Roboters haben sie herzlich wenig zu tun. Das liegt vielleicht daran, das unser Bild des Roboters von Künstlern und nicht von Ingenieuren geprägt ist. Schon der Begriff Roboter ist die Schöpfung eines Schriftstellers. 1917 taucht das Wort (abgeleitet vom tschechischen Wort »robota« für Fronarbeit) in einem Werk des tschechischen Dichters Karel Capek auf. Und schon drei Jahre später proben sie in Capeks Roman »R.U.R.« den Aufstand gegen die Menschen. Die Science-Fiction-Autoren Stanislaw Lem und Isaac Asimov (von ihm stammen die Vorlagengeschichten zum Film »I, Robot«) machen in den 40er und 50er Jahren die Humanoiden so richtig populär. »Bei Robotern eilt schon immer die Fantasie der Realität um Längen voraus«, weiß der Kulturwissenschaftler Bodo-Michael Baumunk, der die Ausstellung »Die Roboter kommen« mit konzipiert hat.

Wie also lassen sich Roboter anders, nicht so nüchtern, definieren? »Für mich ist ein Roboter die physikalische Ausprägung eines PCs«, überlegt Parlitz, während er durch die Werkhallen im Stuttgarter Fraunhofer Institut geht. Die Maschine bekommt also Input (sie sieht, hört, fühlt etwas), verarbeitet diese Daten, und handelt. »Er manipuliert seine Umwelt«. Doch die Sache mit dem Input hat einen gewaltigen Haken. Parlitz bleibt vor einem kleinen Industrieroboter stehen. Der Greifer schwebt über einer Kiste mit verstreut liegenden, zylindrischen Einzelteilen. Die Aufgabe, die der kleine Theo spielend lösen würde - »hol mir einzelne Teile heraus und lege sie an einen definierten Platz« - ist für Roboter alles andere als ein Kinderspiel. »Zunächst einmal muss man dem Gerät räumliches Sehen und 3-D-Mustererkennung beibringen«, erklärt Parlitz. Außerdem hat die Aufgabe, die in der Fachwelt als »Griff in die Kiste« bekannt ist, viel mit Erfahrungswerten zu tun. »Wir wissen, dass es sich in der Kiste um Einzelteile handelt. Und dann sagt uns unsere Erfahrung, dass diese Einzelteile auch nicht an versteckten Stellen festgemacht sind. Zudem können wir vom Aussehen und von der Größe der Teile auch auf deren Gewicht und Zerbrechlichkeit schließen.« Das alles können Roboter noch nicht so richtig.

Doch die Wissenschaftler sind ehrgeizig. Laut den Roadmaps der Europäer, Japaner und Koreaner sollen bis 2020 immer spezialisiertere und autonome Roboter in ganz unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden: im Haushalt, als Krankenpfleger, in Sekretariaten und der Logistik sowie in der Wartung beispielsweise auf Ölplattformen, in Atomkraftwerken und tief unter dem Meer. Und natürlich für militärische Zwecke. Deshalb veranstaltet das US-Verteidigungsministerium seit drei Jahren mit der Darpa-Challenge ein Autorennen. Der Clou: Die Fahrzeuge müssen sich auf ihre automatischen Kamera- und Radarsysteme verlassen und sich selbst lenken. Im ersten Jahr kam keiner der Wagen ans 240 Kilometer entfernte Ziel. Nach elf Kilometern war auch fürs beste Auto Schluss. Doch die Teams lernten schnell. Ein Jahr später schaffte es ein umgebauter VW Touareg der Uni Stanford ins Ziel. Im vergangenen Jahr waren die Ergebnisse noch besser.

Auch wenn der goldene C-3PO nicht exisitiert: Roboter schleichen sich fast unbemerkt in unser Leben. In Fabriken gibt es die ersten, zaghaften Versuche, Roboter aus ihren mannshohen Umzäunungen hervorzuholen und sie im direkten Kontakt mit Menschen arbeiten zu lassen. Durchs Wohnzimmer flitzen kleine, automatische Staubsauger und in Kinderzimmern kläfft der Roboterhund Aibo. Seit dem Jahr 2000 scheint auch das Gehen kein grundlegendes Problem mehr zu sein. Der vierbeinige Darpa-Hund transportiert Lasten auch durch unwegsames Gelände und der an einen Astronauten erinnernde Asimo von Honda kann sogar Treppen steigen, über Gegenstände gehen und balancieren.

Und dann, irgendwann, werden Roboter vielleicht sogar einen alten Wunschtraum in Erfüllung gehen lassen und uns Menschen ganz von der Arbeit befreien. Und weiter? Wird es dann sogar emotionale Beziehungen zu Robotern geben? Der britische Informatiker David Levy ist davon überzeugt. In seiner Dissertation schreibt er: »Menschen werden sich in Roboter verlieben, sie heiraten und Sex mit ihnen haben. Das ist langfristig unvermeidlich.« (GEA)

www.care-o-bot.de