[DIE WELT.de] [Image] Die Roboter sind unter uns und werden dem Menschen immer ähnlicher Heute sind Roboter Operateure, Schweißer oder soziale Helfer - Gewinnen humanoide Maschinen im Jahr 2050 die Fußball-Weltmeisterschaft? von Hans-Arthur Marsiske [Roboter aus "Terminator 2"] St. Augustin -  Die Roboter sind längst Roboter aus "Terminator 2" unter uns. Aber sie haben sich getarnt. Foto: AP  Denn meist sehen sie nicht aus, wie wir es aus Science-Fiction-Geschichten kennen, sondern treten in vielfältigeren und häufig unscheinbaren Formen auf. Sie müssen noch nicht einmal einen eigenen Körper haben. Computerprogramme, die der Robotersteuerung dienen, können auch in virtuellen Umgebungen agieren. "Intelligente Agenten" suchen im Auftrag ihrer Nutzer im Internet nach Informationen, bieten mit bei Online-Auktionen oder betreuen als sprachfähige "Chat-Bots" Besucher einer Homepage. Es sind Programme, die in der Lage sind, ihre Umgebung wahrzunehmen und auf Grundlage vorgegebener Ziele angemessen zu reagieren? Genau das, was Roboter ausmacht. Spannend wird es, wenn mehrere virtuelle Roboter miteinander interagieren. Solche "Multiagentensysteme" werden zunehmend für die Simulation sozialer Prozesse genutzt, etwa zur Prognose von Marktentwicklungen oder städtischem Verkehrsaufkommen. Umstritten ist, wie komplex Softwareagenten gestaltet sein müssen, um zuverlässig menschliches Verhalten simulieren zu können. Bislang wird bei ihrer Programmierung häufig mit der BDI-Architektur (Belief-Desire-Intention) gearbeitet. Der Agent verfügt über ein internes Modell, das ihm den gegenwärtigen Zustand seiner Welt repräsentiert (Belief). Innerhalb dieser Welt verfolgt er bestimmte Ziele (Desire) und muss sich auf der Basis seiner Annahmen vom Weltzustand für eine Handlung (Intention) entscheiden, die ihn zu diesem Ziel hinführt. Dem Passauer Systemtheoretiker Bernd Schmidt ist das "zu vernünftig" und nicht menschenähnlich genug. "Menschen verhalten sich nicht immer rational", gibt er zu bedenken. "Wenn Sie soziale Systeme modellieren, müssen Sie das berücksichtigen und den Agenten Emotionen sowie schlichte physische Eigenschaften wie etwa Müdigkeit mitgeben." Er hat dafür die PECS-Architektur (Physical Conditions, Emotional State, Cognitive Capabilities, Social Status) vorgeschlagen. Mit ihr hat er psychosoziale Mechanismen von Arbeitern bei der gemeinsamen Montage von Pkws untersucht. Montageprozesse, insbesondere von Automobilen, sind auch der Bereich, in dem reale Roboter vor etwa 25 Jahren zuerst Einzug gehalten haben. Diese überhaupt nicht menschenähnlichen Industrieroboter, die sich durch Ausdauer und nie ermüdende Präzision auszeichnen, haben sich längst etabliert. Sie werden durch immer kürzere Produktzyklen aber vor neue Herausforderungen gestellt. Die Entwicklung geht daher zu größerer Flexibilität, um die Anlagen rasch auf neue Produkte und Arbeitsabläufe einstellen zu können. Die Roboterhersteller setzen dafür auf modulare Bauweisen. Standardelemente sollen sowohl bei der Software wie auch bei der Mechanik dafür sorgen, dass Einzelteile einer Produktionsanlage ohne großen Aufwand nach Bedarf neu konfiguriert werden können. Den Science-Fiction-Robotern etwa aus "Star Wars" entsprechen die modernen Techno-Knechte in den Fabriken überhaupt nicht. Das gilt auch für viele der Robotiktechnologien, die sich tagtäglich in der Medizin bewähren. Bei Hüftgelenkoperationen fräsen sie auf Grundlage dreidimensionaler Computertomogramme präzise Löcher in den Oberschenkel. Beim Nähen von Herzkranzgefäßen übertragen sie die Bewegungen des Chirurgen auf sehr feine Instrumente, die durch erheblich kleinere Zugänge passen, als für die Hände des Arztes nötig wären. Zudem ist so das leichte Zittern jeder menschlichen Hand ausgeschaltet. Und in der Neurochirurgie, so Joachim-Michael Gilsbach von der RWTH Aachen in dem instruktiven Buch "Robotik", "haben in den letzten zehn Jahren passive, Computer-assistierte Orientierungshilfen zur Neuronavigation einen wahren Siegeszug in die Operationssäle angetreten". Hier ermöglichen sie dem Chirurgen auf Grund vorab aufgenommener, dreidimensionaler Bilder des Gehirns eine erheblich genauere Lokalisierung der zu operierenden Bereiche. Dabei können sie sogar Veränderungen während der Operation, die etwa durch die Entnahme von Gewebe entstehen, berücksichtigen. Ebenfalls mit Technik gespickt, aber in Plüsch verpackt sind die Ko-chan ("Kindchen") genannten Geräte der japanischen Firma Matsushita. Die Teddy-Roboter melden in Altenheimen medizinische Daten an eine Zentrale und singen Kinderlieder. Ein anderes medizinisches Anwendungsgebiet kommt gängigen Roboterbildern näher: der Ersatz oder die Unterstützung geschädigter Körperorgane. Der erfolgt etwa in Gestalt autonomer Rollstühle, wie der an der Universität Bremen entwickelte "Rolland", unterstützen ihre Nutzer bei der Navigation, indem sie zum Beispiel bei der Fahrt durch Türen darauf achten, Mindestabstände zum Türrahmen einzuhalten. Und die intelligente Unterschenkelprothese "C-Leg" der Firma Otto Bock, misst 50 Mal pro Sekunde die Belastung und passt die Steifheit der Verbindung zum Kniegelenk entsprechend an. Der am linken Unterschenkel amputierte New Yorker Curtis Crimsley verdankt dem C-Leg sein Leben: Es ermöglichte ihm am 11. September 2001 die Flucht aus seinem Büro im 70. Stockwerk des World Trade Centers. Dank der Intelligenz im künstlichen Bein konnte er in normaler Gehgeschwindigkeit voranschreiten und rechtzeitig das Gebäude verlassen. Die Entwicklung derartiger Prothesen ist für Thomas Christaller ein wichtiger Grund, vor der Science-Fiction-Vision nicht länger zurückzuschrecken und verstärkt an menschenähnlichen Robotern zu arbeiten. "Um solche Prothesen zu testen", sagt der Leiter des Fraunhofer-Instituts für Autonome Intelligente Systeme in Sankt Augustin, "sind humanoide Roboter besser geeignet als Menschen. Denn bei Prototypen muss man mit Fehlfunktionen rechnen, die Schaden anrichten können." Ein weiteres Motiv für die humanoide Gestaltung von Robotern besteht in deren besserer Eignung für die Zusammenarbeit mit Menschen. "Da persönliche Roboter in Umgebungen operieren sollen, die für Menschen entworfen sind, werden sie mit einer menschlichen Körperform besser zurechtkommen", betont Shuji Hashimoto, Ingenieur an der Waseda-Universität, Tokio. "Und sie werden mit ihren Nutzern in natürlicher Sprache, Gestik und Mimik kommunizieren müssen." Bei der Entwicklung humanoider Roboter sind japanische Universitäten und Firmen führend. Von etwa 40 Entwicklungsprojekten sind 16 in Japan beheimatet, sieben weitere in anderen asiatischen Ländern. In den USA und Kanada gibt es sieben Projekte, in Europa sechs. Der japanische Konzern Honda verfügt mit "Asimo" über einen Prototyp, der allgemein als der fortgeschrittenste angesehen wird. Asimo hat nicht nur überragende Laufeigenschaften, die es ihm erlauben, Treppen und schiefe Ebenen zu bewältigen. Er kann auch menschliche Gesten und Bewegungen verstehen. Kaum weniger beeindruckend ist Sonys "SDR 4X II", ein 60 Zentimeter großer, zweibeiniger Roboter mit ausgesprochen guter Balance. Wenn er doch einmal stürzt, nimmt er automatisch eine Haltung ein, die den möglichen Schaden minimiert. Wie Sonys vierbeiniger Roboter "Aibo" soll auch dieses Modell Unterhaltungszwecken dienen. Wann und zu welchem Preis es auf den Markt kommen wird, ist aber noch unklar. Der Entwicklung humanoider Roboter hat sich auch die internationale RoboCup-Initiative verschrieben, die das Fußballspiel als einheitliche Testumgebung für autonome Roboter etabliert hat. Das Ziel ist, bis zum Jahr 2050 humanoide Roboter zu konstruieren, die nach offiziellen Fifa-Regeln gegen Menschen die Fußballweltmeisterschaft gewinnen können. Inwieweit das realisiert werden kann, ist auch unter Experten umstritten. Tatsache ist, dass auf dem Weg dorthin einige Technologien entwickelt werden müssen, die auch jenseits des Fußballfeldes von Nutzen sein werden. In zehn bis 20 Jahren sollen zweibeinige Roboter beispielsweise rennen und springen können. Als weitere wichtige Meilensteine nennt Hiroaki Kitano, Gründungspräsident der RoboCup Federation, den Übergang von den mit Motoren betriebenen Aktuatoren zu künstlichen Muskeln sowie die Entwicklung einer hautähnlichen Oberfläche. Zu Letzterem haben zwei US-Forscher erst kürzlich einen Beitrag geliefert. Eine nachgiebige Außenhaut von Robotern erfordert eine entsprechende Flexibilität des darunter liegenden "Nervensystems". Gewöhnliche Drähte brechen aber sehr schnell, eine Dehnung von einem Prozent ihrer Länge reicht dafür schon aus. Wie die Zeitschrift "New Scientist" berichtete, haben Sigurd Wagner und Stephanie Lacour vom Department of Electrical Engineering der Princeton University jetzt eine Technik entwickelt, die erheblich höhere Werte zulässt. Hierfür haben sie sinusförmig gewellte, dünne Goldstreifen mit einem dehnbaren Kunststoff verbunden. Die Wellenform der Streifen erlaubt eine Dehnung um bis zu 15 Prozent. Innerhalb von drei bis fünf Jahren wollen die Forscher daraus ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von leitfähiger, flexibler Roboterhaut entwickeln. Die Roboter sind unter uns. Und sie werden uns immer ähnlicher. Literatur: Thomas Christaller, Thomas Knoll. Robotik, Fischer, Frankfurt/M., 128 S., 8,90 Euro. Thomas Christaller u. a. Robotik - Perspektiven für menschliches Handeln in der zukünftigen Gesellschaft. Springer, Heidelberg, 278 S., 74,95 Euro Artikel erschienen am 4. Dez 2003 Artikel drucken   © WELT.de 1995 - 2003