Roboter als Pflegekraft, als Unterstützung auf dem Bau oder für den Haushalt – für viele klingt das nach einem Zukunftstraum. Soll dies gelingen, müssen Roboter in unserer menschengemachten Umgebung funktionieren. «Ein solcher Roboter muss etwa gehen können, Treppen steigen und durch eine Tür passen», erklärt der ETH-Professor Robert Riener. «Nur so gelingt die Interaktion mit uns Menschen.» Riener widmet seine Forschung der Robotik und der Sensomotorik – der Entwicklung von Maschinen, die Wahrnehmungs- und Bewegungsfunktionen besitzen.
Roboter und Mensch im Vergleich
Wie weit sind Roboter noch davon entfernt, uns motorisch komplexe Aufgaben abzunehmen? Etwa den Geschirrspüler auszuräumen? Das wollte auch der Robotik-Experte wissen. Dafür hat Riener Mensch und Roboter systematisch verglichen.
Seine Forschungsarbeit veröffentlicht er nun zusammen mit zwei weiteren Autoren in der Fachzeitschrift «Frontiers in Robotics and AI». Die Studie vergleicht die Strukturen und Funktionen von 27 menschenähnlichen Robotern mit jenen des Menschen. Der Vergleich reicht vom simplen Gehen, Treppensteigen, Greifen und Manipulieren von Objekten, bis hin zum Fussballspielen.
Die Studienergebnisse überraschen sogar den Experten. «Die einzelnen Komponenten der Roboter sind uns in ihren mechanischen Eigenschaften bereits heute überlegen», sagt Riener. So sehen Kameras besser als Augen, sind Karbonteile kräftiger als Knochen und Motoren stärker als unsere Muskeln.
Anders, wenn es um komplexe Aufgaben und Bewegungsabläufe geht. Mit unseren vielen verschiedenen Handbewegungen sind wir Menschen den Robotern noch immer überlegen. Und auch mit unseren Fingerfertigkeiten können Roboter nicht mithalten.
Nur in einigen wenigen Aufgaben machen uns Roboter bereits heute etwas vor. Dazu gehört etwa das Stehen auf einem Bein. Dem Roboter gelingt das Halten der Position sogar ohne weiteren Energieverbrauch. Er versteift dafür einfach seine Gelenke. Die Bewegung kann er millimetergenau wiederholen. Auch Objekte zu greifen und neu zu platzieren, gelingt dem Roboter schneller und genauer als uns.
Wie lange können wir Robotern noch das Wasser reichen?
Was den Robotern zurzeit noch fehlt, um uns Menschen dereinst komplexe Aufgaben abzunehmen, ist Geschicklichkeit – vor allem aber Vielseitigkeit. Die Maschinen sind zwar gut darin, Positionen zu halten oder Objekte zu greifen. Aber sie beherrschen eben nur eine dieser Bewegungen. Um zukünftig beispielsweise eine Servicekraft zu ersetzen, muss ein und derselbe Roboter mehrere Aufgaben gleichzeitig meistern können.
Robert Riener ist überzeugt, dass es diesen Roboter bald geben wird. Roboter-Komponenten wie Kameras und Motoren sind erst seit etwa fünf Jahren so leistungsfähig. «Jetzt braucht es primär noch system- und regelungstechnische Entwicklungen», meint Riener, «um die vorhandenen leistungsfähigen Komponenten zu überzeugenden Gesamtsystemen zusammenzubringen.»
Wann kommt er also, der Roboter, der uns übertrumpfen wird? Eine konkrete Jahreszahl nennt der ETH-Professor Riener nicht. «Aber wir werden es noch erleben.»
