Von der Maschine zur KI - 10 Fakten über Roboter

Bereits 1495 entwarf der italienische Universalgelehrte Leonardo da Vinci detaillierte Pläne für einen mechanischen Ritter, der auf der menschlichen Struktur basierte. Mithilfe von Seilzügen konnte er sitzen, aufstehen, das Helmvisier heben und Kiefer, Arme sowie Hals bewegen. 2002 nahm der Robotiker Mark Rosheim da Vincis Roboterritter als Vorlage und entwickelte einen Prototyp, der sprechen und winken konnte. Später dienten diese Entwürfe als Inspiration für Roboter, die er für die NASA baute.

Ein Roboter, der in puncto Aussehen und Verhalten einem Menschen ähnelt, wird als Android bezeichnet – als humanoider Roboter. Eines der berühmtesten Exemplare aus dem Science-Fiction-Bereich ist „Data“, Lieutenant Commander aus der Star-Trek-Serie „Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert“. Vielleicht etwas weniger bekannt ist „Repliee Q1“ – ein Android mit dem Aussehen einer 35-jährigen Frau, den der japanische Wissenschaftler Hiroshi Ishiguro 2003 entwickelt hat.

Erstmals beschrieben wurden die „Three Laws of Robotics“ im Jahr 1942 von Isaac Asimov in seiner Kurzgeschichte „Runaround“. Demnach dürfen Roboter 1. kein menschliches Wesen verletzen oder zulassen, dass ihm Schaden zugefügt wird, 2. müssen sie den von einem Menschen gegebenen Befehlen gehorchen – es sei denn, ein solcher Befehl kollidiert mit der 1. Regel, und 3. ihre eigene Existenz beschützen, solange dieser Schutz nicht mit Regel 1 oder 2 kollidiert. Diese Regeln werden allerdings fast ausschließlich in Kinofilmen aufgegriffen – für Industrie- und Haushaltsroboter sowie Roboter im militärischen Bereich gibt es eigene Sicherheitsvorschriften.

Der Amerikaner Joseph Engelberger gilt als Vater der Robotik. Gemeinsam mit George Devol gründete er 1961 die weltweit erste Herstellerfirma für Roboter – „Unimation Inc.“. „Unimate“ war der erste Industrieroboter, der von der Firma Ford in der Fertigung eingesetzt wurde, wo er Druckgussteile für Kfz-Karosserien schweißte.

Roboter, die Dienstleistungen für den Menschen erbringen, werden als Serviceroboter bezeichnet. Sie bringen und holen Gegenstände, informieren und navigieren oder überwachen die Umgebung ihrer Besitzer: Besonders in Japan sind die Haushaltshelfer wie beispielsweise „Pepper“ weit verbreitet. „Pepper“ ist der erste humanoide Roboter, der darauf programmiert ist, menschliche Emotionen anhand von Gestik und Mimik zu analysieren und entsprechend darauf zu reagieren. In Europa werden aktuell noch vorwiegend Staubsauger- und Rasenmähroboter eingesetzt.

Sie sind eine Milliarde Mal kleiner als ein Salzkorn: Nanoroboter. Diese winzig kleinen Roboter bestehen aus unterschiedlichen Atomen und sollen das Gesundheitswesen komplett revolutionieren: Sie suchen im Körper gezielt nach Krebszellen und schnüren ihnen anschließend die Blutversorgung ab. Schon jetzt hat sich das Konzept anhand erster Tests als wirkungsvoll erwiesen.

In der Seniorenbetreuung wird der Einsatz von sozialen Robotern schon länger erprobt. Wie zum Beispiel mit Rosie, der Roboter-Robbe. Sie ist 3 kg schwer, 50 cm lang und verfügt über Sensoren sowie künstliche Intelligenz, um ein lebendiges Robbenbaby zu simulieren. Laut Entwickler Takanori Shibata dient der therapeutische Roboter des Modells Paro der Stimmungsaufhellung bei Senioren, insbesondere bei Demenzkranken oder bei Kindern mit Autismus. Er soll Angstzustände und Schmerzen reduzieren, die Schlafqualität verbessern und das Gefühl von Einsamkeit verringern. Weltweit sind über 4.000 Paro-Robben im Einsatz, in Deutschland nutzen über 40 Pflegeeinrichtungen das Modell.

Kleben, schweißen und verfugen – Industrieroboter arbeiten millimetergenau. Damit die Robotersteuerung sehen kann, an welcher Stelle sich der Klebe- oder Schweißkopf gerade befindet, braucht die Maschine eine Art Auge. Die bestehenden Sensoren waren durch Abschattungen bisher in ihrer Flexibilität begrenzt: Änderte sich die Bewegungsrichtung, blieb das Auge „blind“. Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT hat eine Lösung für das Problem gefunden: Der patentierte Lasersensor SensePRO besitzt eine eigens entwickelte Auswertungssensorik, die einen abschattungsfreien Rundumblick ermöglicht, sprich: vollkommene Flexibilität bei der Messrichtung. SensePRO soll ab 2021 in Serie produziert werden.

In Deutschland kommen auf 10.000 Beschäftigte 338 Industrieroboter – das entspricht Rang drei weltweit. Mehr Roboter setzen nur Singapur (831) und Südkorea (774) ein. Die hohe Roboterdichte in Deutschland lässt sich vorrangig auf den zunehmenden Einsatz in der Automobilbranche, aber auch innerhalb des Maschinenbaus und der Metallindustrie zurückführen. Laut Prognose des Weltbranchenverbandes International Rederation of Robotics werden bis 2022 rund 4 Millionen Industrieroboter weltweit im Einsatz sein.