C-3PO, vergess nicht den Einkauf zu erledigen!

Die Perfektion des Menschen ist allge­mein anerkannt. Seine Möglichkeit, sich zu bewegen oder sich an eine unbekannte Umwelt anzupassen und seine Geschick­lichkeit sind ein Wunder der Natur. Werden wir jemals in der Lage sein Maschinen ‚zu unserem Bilde’ zu bauen? Dies ist wahrscheinlich einer der Träume, die das Forschungsgebiet der Robotik versucht wahr zu machen. Ein solches Ziel erfordert einen sehr interdisziplinärenAnsatz über die gesamte Breite von Mechanik, Elektronik, Informatik, Material­wissenschaften, bis hin zur Systemtheorie und vielen anderen Disziplinen.

Die wahrscheinlich wichtigere Frage ist aber: „Wollen wir das wirklich?” Nach sozialen Gesichtspunkten wird Robotik von vielen Menschen als eine Bedro­hung gesehen, die die Arbeitslosigkeit in unserer Gesellschaft erhöhen wird. Jedoch: Ist nicht die heutige soziale Situation der Beschäftigten besser als vor sechzig Jahren, als es noch keine Automatisierung gab? Ich glaube, niemand kann bestreiten, dass dies der Fall ist. Robotik und Automatisierung haben einen erheblichen Einfluss gehabt auf unsere moderne Gesellschaft und die Aufteilung der Arbeit zwischen den Menschen. Dies ermöglicht der Gesell­schaft hoffentlich sich besser auf eine ‚interlektuelle Revolution’ vorzubereiten, die den Menschen die Möglichkeit gibt, sich mehr mit der Weiterentwicklung von Wissen zu beschäftigen als mit der Ausübung langweiliger Tätigkeiten.

Wie schnell werden wir soweit kommen? Wann werden wir tatsächlich Zugriff haben auf einen nützlichen, energie-effizienten, robusten, ‚intelligenten’ und sicheren menschenähnlichen Roboter? Menschen haben manchmal die Neigung zu optimistisch zu sein, was bestimmte technologische Innovationen betrifft. Vielleicht ist es interesant uns vor Augen zu halten, welche Erwartungen wir noch vor ca. 40 Jahren hatten und die z.B. in dem Film von Stanley Kubrick ‚2001: Odyssee im Weltraum (1968)’ oder in der TV-Serie ‚Space 1999’ festgehalten sind. Diese Erwartungen sind noch nicht Realität geworden, es gibt aber keinen Zweifel daran, dass wir uns in diese Richtung bewegen.

„C-3PO, würdest du vielleicht den Hund zu ausführen? Ich fühle mich heute nicht gut und es ist zu kalt draußen.” Das ist jetzt noch Science-Fiction und wird auch wohl in den nächsten dreißig Jahren noch nicht zur Realität werden, aber ohne Zwei­fel wird es Wirklichkeit werden. Das Ziel des Robocup-Projekts ist es, bis 2050 ein Team von vollständig autonomen men­schähnlichen Robotern zu entwickeln, die den menschlichen Fußball-Weltmeister schlagen können. Um solch ein Ziel zu erreichen, liegt eine Menge Arbeit vor uns und es muss noch ein echter Durchbruch erzielt werden.

Einer der wichtigsten Herausforderungen und Beschränkungen in der Robotik stel­len die verfügbaren Aktuatorentechno­logien dar (nennen wir sie ‚Roboter Mus­keln’), die heutzutage noch weit davon entfernt sind, vergleichbar mit menschli­chen Muskeln zu sein. Es werden Versuche unternommen in Richtung neuer Techno­logien wie ‚Elektro-aktive Polymere’ oder ‚Memory-Legierungen’, aber wir haben noch einen langen Weg vor uns. Diese Art Forschung steht in Relationen mit ande­ren grundlegenden Forschungsgebieten als der sogenannten Materialkunde. Möglicherweise liegt die Antwort in der Realisierung von Mikro-Strukturen, die Gebrauch machen von dem wachsen­den Fachgebiet und der Expertise in der Mikro-Technologie.

Neben der Verwirklichung eines ‚men­schenähnlichen Roboter’ als ein langfris­tiges Ziel, liegen eine Vielzahl von anderer Anwendungen noch mehr auf der Hand. Ich erwarte, dass in den nächsten zehn bis zwanzig Jahren die Verwendung von Roboter-Technologie in die medizinische Welt vordringen wird und dass Operati­onen ohne die Assitenz eines Roboters nicht mehr denkbar sind. Bestätigt wird dies durch die Investitionen von großen multinationalen Unternehmen wie Philips und Siemens in diesem wachsenden Markt. Es wird Standard sein, operierende Roboter zu haben, die in der Lage sind in Echtzeit die Bewegung von Organen, wie z.B. das Herz, zu filtern. Es wird dadurch auch möglich sein, ein fortwährend be­wegendes Objekt so zu bearbeiten, dass der Chirurg keine effektive Bewegungen des Objektes feststellt, und somit in der Lage ist, sich auf das wesentliche Ziel der Operation zu konzentrieren.

Haptische Techniken gewinnen auf verschiedenen Ebenen zunehmend an Bedeutung. Einerseits können Instrumente, die virtuelle Kräfte auf Muskel-Niveau entwickeln, eine Empfindlichkeit reproduzieren für eine Vielzahl von Behandlungen. Andererseits wird es aber auch immer wichtiger werden, diese hap­tische Technologien weiter zu entwickeln und auf Gewebe und die Empfindlichkeit der Haut zu übertragen. Der Tastsinn von Menschen ist absolut bemerkenswert, da er in der Lage ist Oberflächen mit Geweben von nur einigen Mikrometern zu fühlen.

Ein weiterer Bereich, der viel Aufmerksamkeit auf sich zieht und von dem erwartet wird, dass er dazu führt, dass vie­le Anwendungen eine revolutionäre Ent­wicklung erhalten werden, ist der Bereich der Mikro-Robotik. Hier versucht man frei bewegende Systeme auf Mikro-oder Millimeter-Niveau zu schaffen. Stellen Sie sich Roboterfliegen vor, die für die Sicher­heit von Flughäfen verantwortlich sind, oder Mikro-Roboter, die in die Blutbahnen gebracht werden, um an kritische Stel­len zu gelangen und dort eine heilende Wirkung für eine bestimmte Krankheit zu entwickeln. In Stanford und an der ETH Zürich werden konkrete Aktionen in dieser Richtung unternommen.

Joe Engelberger war der Gründer von Unimates, der ersten Robotik-Firma. Realisierte sich der “Vater der modernen Robotik” in den 50er und 60er Jahren, dass unsere Gesellschaft irgendwann genau so undenkbar sein wird ohne Roboter, wie sie heute undenkbar ist ohne Computer? Er realisierte sich wahr­scheinlich nicht, dass es nur vierzig Jahre später auf kommerzieller Basis autono­me Roboter gibt, die dein Haus saugen. Oder sich völlig autonom bewegende Roboter, die ihre Position bestimmen und eine Karte der Umgebung erstellen unter Verwendung einer intelligentenTechnik bekannt unter dem Namen ‚Simultanea­ous Localization and Mapping (SLAM)’ basierend auf Kalman-Filter Techniken.

In den kommenden Jahren werden in ver­schiedenen Schritten Erfolge erzielt wer­den, die unsere Lebensweise verbessern werden. Jeder dieser erfolgreichen Schrit­te wird eine Grenze verlegen, neue Gren­zen schaffen und Phantasien über diese Grenzen hinaus beflügeln. Hierdurch wird die Neugier der Menschheit ständig neu angestachelt in der endlosen Suche nach Innovation. Dieses formt die Grundlage für immer neue Entwicklungen.

Müssen wir alles, was wir können, auch machen? Es bleibt die Frage, ob wir Angst haben müssen vor unserem eigenen Kön­nen. Sind Entwicklungen möglich oder denkbar, die weiter gehen, als es gut für uns ist? Neben den technischen Proble­men werden wir uns weit vor 2020 auch mit den besonderen Problemen befassen müssen, die diese technologischen Ent­wicklungen für unsere Gesellschaft haben können.