Zwei öffentlich geförderte und im deutschsprachigen Raum vielbeachtete Projekte bilden den inhaltlichen Hintergrund des Buches:
Projekt H.E.A.R.T.
Humanoid Emotional Assistant Robots in Teaching
Projekt RoboPraX
Roboter-Praktikum zur Förderung algorithmischer Denk- und Problemlösungsstrategien in einer digitalisierten Welt
Beide Projekte werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Für H.E.A.R.T. konnten zusätzliche Kooperationsmittel für die Zusammenarbeit mit der Chinese University of Hongkong über den Deutschen Akademischen Austauschdienst eingeworben werden. Das RoboPraX-Robotikum profitiert zusätzlich von der finanziellen Unterstützung durch die Stadt Marburg und durch den unterstützenden Einsatz der Sparkasse Marburg-Biedenkopf.
Während H.E.A.R.T. den Fokus auf den Einsatz humanoider Roboter im Lehralltag einer Hochschule setzt, zielt RoboPraX auf die Nutzung humanoider Roboter als Werkzeug ab.
Ziel des Buches ist es, anhand der mittlerweile mehrjährigen Erfahrung im Umgang mit humanoiden Robotern vor dem Hintergrund der beiden Projekte, einer möglichst breiten Leserschaft einen umfangreichen Einblick in die Einsatzmöglichkeiten humanoider Roboter zu geben und gleichzeitig die derzeit diffusen Ängste und Vorbehalte zu entkräften. In zahlreichen Interviews und Medienauftritten wurde der Autor wiederholt mit der Frage konfrontiert:
„Werden uns Roboter ersetzen?“
Diese Frage bildet den Hintergrund des Buches. Anhand der durch die Projekte H.E.A.R.T. und RoboPraX gewonnenen Erfahrungen und Forschungsergebnisse, hoffen wir diese Frage nicht nur beantworten zu können, sondern dem Leser fundierte Informationen über den derzeitigen und den zu erwartenden Einsatz humanoider Roboter in der alltäglichen Lebenswelt geben zu können.
I Roboter
Many fear robots will take their job.
They’re more likely to enhance our lives
in ways never imagined.
[INT1]
Roboter sind künstliche Wesen mit einem physischen (aktuell elektromechanischen) Körper, die in einer realweltlichen Umgebung situiert sind und die Fähigkeit besitzen, diese Umgebung durch Sensoren wahrzunehmen, eigene algorithmische Denkprozesse durchzuführen und durch körperliche Aktionen in der Umgebung zu handeln. Wahrnehmung und Handlung sind dabei mehr oder weniger stark durch interne Denkprozesse vermittelt.
Die Herkunft des Wortes „Roboter“
Schon im Mittelhochdeutschen des 14. Jahrhunderts taucht das Wort „robaten“ auf, wo es so viel wie „Frondienst leisten“ bedeutete. Durch polnische Landarbeiter ist das Wort als „rabotten“ in die deutsche Sprache eingegangen und war ein Synonym für das Ausüben schwerer körperlicher Tätigkeiten.
Ursprünglich kommt das Wort „Roboter“ aus dem Tschechischen und bedeutet so viel wie „künstlicher Mensch“ oder „Automat“. 1920 wurde der Begriff „robot“ das erste Mal von Karel Čapek, im Drama R. U. R. (Rossums Universal-Robots) verwendet. In dem Werk werden mit dem Wort „Roboter“ Fronarbeiter bezeichnet. Das tschechische Wort „robot“ wurde als Lehnwort ins Englische übernommen und im Deutschen mit der Endung -er versehen. Das tschechische Wort stammt von „robota“ ab, welches so viel wie „Arbeit“ oder „Fronarbeit“ bedeutet und auf das altkirchenslawische Wort „rab“ zurückgeht, das mit „Sklave“ übersetzt werden kann.
Quelle: https://www.wissen.de/wortherkunft/roboter
Laut der Internationalen Organisation für Normung (ISO) ist ein Roboter „ein betätigter Mechanismus, der in zwei oder mehr Achsen mit einem Grad an Autonomie programmierbar ist und sich innerhalb seiner Umgebung bewegt, um die beabsichtigten Aufgaben auszuführen“.
[V.I.1]
Beim Design des Körpers eines Roboters haben die Entwickler eine Vielzahl von Entscheidungen zu treffen. Zunächst benötigen sie ein Modell, das sie als Vorbild für den zu entwerfenden Roboterkörper verwenden wollen. Dieses Modell muss nicht zwangsläufig ein menschlicher Körper sein; es wurden beispielsweise bereits etliche Roboter nach den Vorbildern von Insekten oder Säugetieren gebaut. Es ist auch nicht gesagt, dass ein Roboter ausschließlich aus Komponenten eines einzigen Vorbilds bestehen muss oder dass die verwendeten Vorbilder ausschließlich organisch sein müssen. Vielmehr können auch von Fahrzeugen oder Maschinen her bekannte Komponenten, wie z.B. Räder, im Design verwendet werden.
Darüber hinaus kann zwischen Industrie-, Service- und Assistenzrobotern (auch „Soziale Roboter“ genannt) unterschieden werden. Während Erstere der automatisierten industriellen Fertigung dienen, führen Service-Roboter nützliche Aufgaben für den Menschen oder dessen Umgebung aus. Als Beispiele hierfür dienen Staubsauger- oder Rasenmähroboter. Assistenzroboter hingegen treten in Interaktion mit Menschen, anstatt nur eine Dienstleistung – wie zum Beispiel das Rasenmähen – für sie auszuführen.
Eine besondere Gruppe von Robotern sind humanoide Roboter. Diese sind vom Aussehen her dem Menschen relativ ähnlich, müssen aber, wie oben erwähnt, nicht alle menschlichen Züge widerspiegeln. Es reicht z.B. wenn entweder der Ober- oder der Unterkörper dem eines Menschen entspricht.3
Nicht-humanoiden Robotern dagegen fehlen die menschenähnlichen Attribute oder sie realisieren in ihrem Körperbau nur einige, wenige menschliche Gliedmaßen, wie z.B. Arme.
I.1 Nicht-Humanoide Roboter
Typische Beispiele nicht-humanoider Roboter sind in Abb. I.1 dargestellt und finden sich mittlerweile in wichtigen kommerziellen Anwendungen, wie z.B. in der Lebensmittelverarbeitung, Verpackung und industriellen Steuerung und Fertigung, oft in Form eines programmierbaren, automatisierten „Arms“ oder in unterstützenden Strukturen.
Im medizinischen Bereich können z.B. robotergesteuerte „Exoskelette“, d.h. äußere Stützstrukturen für den menschlichen Körper, Menschen, denen die Beinkraft oder die Koordination zum Gehen fehlt, unterstützen. Damit kann ihnen eine bequeme und vertraute Möglichkeit geboten werden, sich durch ihren Alltag zu navigieren oder ihnen die Fähigkeit, ihre Beine zu bewegen, verliehen werden. Abb. I.2 zeigt ein Exoskelett bei der Anpassung.
Abb. I.1: Nicht-humanoide Roboter – eine Auswahl
Auch die Prothetik wird durch die moderne Robotik revolutioniert: So gibt es bereits bionische Hände, die sich zur einfachen Bedienung über Smartphones steuern lassen.
Mittlerweile können Roboter auch die menschliche Arbeit in Krankenhäusern ergänzen, indem sie die wichtigsten Messungen bei Patienten durchführen und so dem Pflegepersonal
