09.12.2011
Roboter packen bald im Haushalt an
Automatisierungstechnik:
Roboter werden aus vielen Gründen eines Tages nicht mehr aus den Haushalten wegzudenken sein. Um die Entwicklung unterstützender Roboter voranzutreiben, stellt die Europäische Union ab 2014 Fördergelder projektbezogen von jeweils 1 Mrd. € bereit. Das ist nötig, denn auch in Asien und den USA wird intensiv an derartigen Konzepten gearbeitet.
VDI nachrichten, Berlin, 9. 12.11, ciu
Noch sind Serviceroboter wie der „Care-o-bot“ in Europa eher eine Ausnahme, stattdessen hatte man sich hier jahrzehntelang vornehmlich auf Industrieroboter konzentriert, wie sie vor allem in der Autoproduktion genutzt werden. Das soll sich nun ändern – vor allem der demografische Wandel lässt die Einführung dieser Assistenzroboter notwendig erscheinen.
Weil Menschen in Europa immer älter werden und länger arbeitsfähig bleiben sollen, wird jetzt die Teamarbeit mit dem Roboter erprobt. In Berlin trafen sich am 28. November Experten aus Wissenschaft und Industrie im Science Center Medizintechnik, um aktuelle Entwicklungen am Beispiel des Projektes „Robot Companions for Citizens“ zu erörtern. Hierbei stand die Kooperation im Vordergrund, denn seit Jahren wird eher vereinzelt daran geforscht, inwieweit Roboter dem Menschen im Alltag unter die Arme greifen können. Mit hochentwickelter Robotertechnik will man in Deutschland damit die Rolle einer Hightechnation in der Weltwirtschaft behaupten. Der Care-o-bot und seine Kollegen unterstützen z. B. Pflegekräfte in Krankenhäusern und Heimen bei schweren Aufgaben und Transporten.
Dass weiterhin große Anstrengungen erforderlich sind, sieht man auch in der Europäischen Kommission – die Beherrschung der Robotertechnologie ist auf europäischer Ebene ein „strategisches Thema“ für Europas Wirtschaft und Gesellschaft. Unter dem Überbegriff „Horizon 2020“ werden daher ab dem Jahr 2014 verschiedene Flaggschiffprojekte von der Europäischen Union mit jeweils 1 Mrd. € über zehn Jahre gefördert. Die Idee: Industrieunternehmen, Nutzergruppen, nationale und regionale Ministerien sowie weitere Förderagenturen sollen neue überzeugende Konzepte entwickeln.
Dass der Weg hierhin allerdings noch weit ist und ein funktionierender Markt für Serviceroboter ebenfalls in weiter Ferne liegt, erläuterte Dr. Uwe L. Haass in Berlin. Er ist Geschäftsführer des Exzellenzclusters „Cognition for Technical Systems“ an der TU München, das mit über 100 Wissenschaftlern das Übertragen kognitiver Fähigkeiten auf technische Systeme, wie etwa Roboter, interdisziplinär erforscht. „Ein Hightech-Roboterarm kostet heute 100 000 €, eine Hightech-Roboterhand ebenfalls so viel“, sagte er. Wie gewünschte Gesamtproduktkosten von 5000 € erreichbar sein sollen, damit Roboter wirtschaftlich bezahlbar würden, sei noch völlig unklar.
Aktuell betrage die Gesamtzahl der weltweit existierenden Serviceroboter in professionellen Bereichen, also etwa in Laboren oder Krankenhäusern, rund 76 600 Stück – Tendenz steigend. „Deutschland kann hier international punkten, da es interdisziplinär beispielhaft aufgestellt ist“, so Haass. Bei der Entwicklung eines Roboters spielten die unterschiedlichsten Disziplinen hinein, unter anderem Regelungs- und Prozesstechnik, Mechatronik, aber auch Neurologie, Psychologie und Biologie. Deutschland habe mit seiner gut aufgestellten Forschungslandschaft hier beste Voraussetzungen.
Allerdings gibt es aktuell unter anderem mit dem Deutschen Forschungsinstitut für künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen oder der TU München nur sieben Standorte in Deutschland, an denen ernsthaft überhaupt an Robotik geforscht wird. Hier müsse bundesweit eine wesentlich breitere Aufstellung zu dem Thema erfolgen. Das Flaggschiffprojekt „Robot Companions for Citizens“ der Europäischen Union könne nun einen neuen Industriezweig in Deutschland vorbereiten und auf vielen strategisch wichtigen Gebieten die Technologie voranbringen.
Neu ist dabei, dass zunehmend Wert auf die natürliche Kommunikation des Roboters mit dem Menschen gelegt wird. Dazu zählen auch Gestik und körperlicher Kontakt. In Zukunft sollen Roboter so in der Lage sein, mithilfe ihrer visuellen, akustischen und taktilen Sensoren sowie einer komplexen Informationsverarbeitung das Gleichgewicht zu halten, ihre Umgebung zu erkennen und zu bewerten. Sie sollen die Fähigkeit haben, Erfahrungen zu sammeln und zu bewerten, Probleme zu erkennen und zu lösen und dabei stets zuverlässig und sicher arbeiten.
In Japan, Korea, den USA, aber auch in Europa wurden in den vergangenen Jahren hierfür bereits Musterroboter mit Sensoren, Armen, Greifern und intelligenter Software entwickelt, mit dem Hintergrund, sie künftig als Helfer des Menschen einzusetzen. Doch noch ist der Weg bis zur Marktreife weit, denn diese Mustermodelle sind noch zu schwer und benötigen zu viel Energie. Ziel und Vision des Projekts „Robot Companions for Citizens“ sei nun die Entwicklung von „Sentient Robots“, also „gefühlvollen Robotern“.
„Fortschritte bei der Implementierung künstlicher Intelligenz ist eine der Kernaufgaben bei der Entwicklung von Robotern. Unglücklicherweise ist aber nur schwer vorherzusagen, wann hier welche Durchbrüche zu erwarten sind“, erläuterte Prof. Amos Albert, Spezialist für Autonome Systeme und Robotik bei Robert Bosch, verantwortlich für die Strategie sowie die Koordination des gleichnamigen Projektprogramms. Auch er sieht noch Barrieren bei der Entfaltung der deutschen Robotikindustrie, andererseits aber auch Chancen, die durch die Flaggschiffprojekte entstehen könnten.
Generell bremse weniger die Entwicklung einer künstlichen Intelligenz die Entwicklung einsetzbarer Roboter, sondern vielmehr Kosten, Sicherheit und Zuverlässigkeit. „Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung eines Roboters, der auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche helfen soll, Beikraut von Karotten zu unterscheiden. Seit 25 Jahren wird daran geforscht, dies präzise zu unterscheiden. Bislang ist das aber noch nicht gelöst“, sagte Albert.
In der Pilotphase des Flaggschiffprojekts von 2011 bis 2012 hat sich nun ein internationales Team zusammengefunden, das die wissenschaftlich-technischen, organisatorischen und finanziellen Ziele und Rahmenbedingungen festlegt. 140 Wissenschaftler aus Deutschland, Italien, Frankreich, Spanien, der Schweiz, Großbritannien, den Niederlanden und Griechenland aus Robotik, Psychologie oder Neurologie werden an der Durchführung des Projekts ab 2013 arbeiten.
Deutsche Partner sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Technische Universität München (TUM). Beide zählen zur Weltspitze in der Robotik und bringen interdisziplinäre wissenschaftliche und organisatorische Erfahrungen mit ein. Ob die Zukunft dann aber so aussieht, wie im Kinofilm „I Robot“ vorweggenommen, bleibt indes abzuwarten. OLIVER KLEMPERT