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Abb. I.2: Exoskelett für das Treppensteigen
Eine andere Art von Robotern ist dabei, ein viel größerer Teil unserer Welt zu werden: das unbemannte Fluggerät (engl. Unmanned Aerial Vehicle, UAV) oder „Drohne“. Drohnen versprechen eine schnelle und einfache Lieferung in große Ballungsgebiete, so dass Hausbesitzer den Weg zum Laden für die Grundbedürfnisse vermeiden können. Während Drohnenlieferungen von großen Gegenständen in naher Zukunft unwahrscheinlich sind, könnte die Bequemlichkeit der Lieferung auf Abruf diese fliegenden Roboter zu einem Grundbestandteil unseres täglichen Lebens machen.
Im Bereich der bodengestützten Mobilität werden Roboterautos die Art und Weise verändern, wie wir über Transport denken. Vollständig selbstfahrende Privatwagen werden die Pendelzeit in produktive oder erholsame Zeit umwandeln, wodurch lange Pendelfahrten weit weniger belastend werden als früher. Wenn lange Pendelfahrten als Bürostunden angerechnet werden könnten, würde auch das Leben in vom Arbeitsplatz entfernten Orten zu einer realistischeren Option. Während große Unternehmen hier noch in Privatfahrzeuge investieren, setzen andere bereits auf selbstfahrende Taxidienste. Durch Einsparung der Person hinter dem Steuer in selbstfahrenden Auto können hier erheblich Spareffekte entstehen.
Auch im häuslichen Bereich sind bereits nicht-humanoide Roboter im Einsatz. Es gibt nahezu keine theoretische Grenze dafür, wie sehr Roboter den häuslichen Alltag begleiten können: Ein Roboter, der zum Beispiel in der Lage ist Geschirr zu reinigen, kann im Laufe einer Woche Stunden sparen. Die Staubsaug- und Wischfähigkeiten anderer Roboter können dafür sorgen, dass ein Haus ohne menschliches Zutun in einem Top-Zustand bleibt. Eltern könnten einen Spezial-Roboter zu schätzen wissen, der in der Lage ist, Spielzeug nach der Spielzeit aufzusammeln. Roboter entwickeln im Laufe der Zeit immer allgemeinere Fähigkeiten, und es wird vermutlich nicht lange dauern, bis ein einziges Modell eine Vielzahl von Funktionen im Haushalt ausführen kann.
Der Traum für diejenigen, die nicht besonders gern kochen, ist ein Kochroboter oder eine Küche, die in der Lage ist, ganze Mahlzeiten zuzubereiten, so dass die Kosten für das Auswärtsessen gespart werden können, ohne Zeit für Kochen und Aufräumen investieren zu müssen. Da derartige ‚Roboterköche‘ mit menschenähnlichen Händen und Armen agieren, können sie mit der richtigen Programmierung praktisch jede Mahlzeit nachstellen. Und wenn sie zusätzlich mit Kameras und anderen Sensoren ausgestattet sind, können die Roboterköche sogar die Essenszubereitung ihrer Besitzer verfolgen, davon lernen und möglicherweise daraus abgeleitete und einzigartige Familienrezepte zubereiten. Noch allerdings befinden sich derartige Roboter im Prototypenstadium, an einen Einsatz ist noch nicht zu denken.
Während Roboter eine zunehmende Rolle im Haushalt spielen werden, sind es die Unternehmen, in denen Roboter eine noch größere Wirkung entfalten können. Selbst Tätigkeiten, die als Schreibtischjobs betrachtet werden, erfordern oft eine beträchtliche Menge an Arbeit im Umgang mit Papier und bei der Ausführung von Aufgaben rund um das Büro. Roboter können einige dieser Bürotätigkeiten übernehmen und so den Mitarbeitern mehr Zeit für weiterführende Aufgaben gewähren.
Auch im Sicherheitsbereich sind Roboter vorstellbar. Während in nächster Zeit wohl noch keine ‚RoboCops‘ auf den Straßen patrouillieren werden, finden Roboter zunehmend ihren Weg in Sicherheitsfelder. Ausgestattet mit Kameras, Mikrofonen und 360-Grad Videoaufnahmefähigkeiten, dazu mit der Möglichkeit, gleichzeitig Sicherheitsmeldungen in Echtzeit abzusetzen, bieten sie eine physische Präsenz, die kriminelle Aktivitäten abschrecken kann. So können Sicherheitsroboter zu einer festen Größe in Unternehmen auf der ganzen Welt werden. Auch wenn bewaffnete Roboter, Sicherheitskräfte oder Strafverfolgungsbeamte heute noch unrealistisch sein mögen, sind allgemeine Überwachungsgeräte schon jetzt in vielen Bereichen präsent.
Derzeit scheint es aber unwahrscheinlich, dass Roboter jemals die menschliche Interaktion verdrängen können. Allerdings können sie eine Reihe von Nischenrollen spielen. Allein lebende Senioren zum Beispiel fühlen sich oft sehr einsam, und gelegentliche Besuche von Familienmitgliedern reichen nicht immer aus, um diese Lücke zu füllen. Roboter-Begleiter können für soziale Interaktion sorgen und älteren Menschen helfen, ihre sozialen Fähigkeiten zu erhalten. Sie können auch Erinnerungen für Medikamente und andere Anwendungen geben. Roboter können durch ihre „Voice-Chat-Fähigkeiten“ Senioren helfen, mit Familie und Freunden in Kontakt zu bleiben. Zusätzlich können sie Überwachungsdienste anbieten, um schneller auf medizinische Notfälle und andere Probleme zu reagieren.
Obwohl Roboter die Gesellschaft nicht so schnell übernommen haben, wie es die dystopische Literatur vorhergesagt hat, haben sie in den letzten Jahren stetige Fortschritte gemacht, und es ist zu erwarten, dass sie in den kommenden Jahren immer mehr Verbreitung finden werden.4
Eine spezielle Gruppe von Robotern zeichnet sich durch menschenähnliches, in manchen Fällen sogar fast menschengleiches Aussehen aus. Diese „humanoiden“ Roboter bilden den Fokus dieses Buches und sollen in den folgenden Abschnitten bezüglich ihrer Kompatibilität mit den Abläufen im menschlichen Alltag beschrieben werden.
I.2 Humanoide Roboter
Die uralte Idee der Erschaffung eines Roboters mit menschlichem Aussehen wurde durch die Entwicklungen im neuen Bereich der Robotik inzwischen in die Tat umgesetzt.
Abb. I.3: Leonardos Ritter
Bereits im 15. Jahrhundert entwarf Leonardo Da Vinci eine Maschine, einen Mechanischen Ritter, als Teil seiner Forschung zur Anatomie des Menschen. Mit Konstruktionen wie denen von „Leonardos Ritter“ (Abb. I.3) und anderen mechanischen Automaten ebnete er den Weg in die Neuzeit.
Die ersten Maschinen, die als Roboter bezeichnet wurden (als Teil von Karel Capeks Drama „R.U.R.“), sind ebenfalls Humanoide.
In den 1920er Jahren wurde der erste Roboter im Vereinigten Königreich gebaut. Dieser Roboter namens „Eric“ hatte auch einen menschlichen Körper und konnte einfache Aufgaben bewältigen, beispielsweise aufstehen oder einzelne Körperteile bewegen.
Jenseits des Atlantiks produzierte die Westinghouse Corporation mit „Elektro“ einen humanoiden Roboter, der das Laufen, das Sprechen und andere, damals als wichtig erachtete, menschliche Handlungen beherrschte, wie das Rauchen einer Zigarette (Abb. I.4). Elektro zählte zu den Hauptattraktionen der Weltausstellung 1939.
Abb. I.4: Elektro
Die Ergebnisse all dieser wegbereitenden Bemühungen hatten begrenzte Fähigkeiten und würden vermutlich nicht mehr der modernen Definition eines Roboters entsprechen, sondern eher als Automaten bezeichnet werden. Nichtsdestoweniger ist ihre Bedeutung für zukünftige Erfindungen unbestreitbar.
Obwohl die Originalentwürfe und Namen für Roboter der westlichen Kultur entspringen, ist Japan das Land mit dem größten Einfluss auf die Entwicklung humanoider Roboter. In den 1970er Jahren entwickelten Wissenschaftler der Waseda-Universität WABOT-1, „den ersten vollmaßstäblich anthropomorphen Roboter“, der kommunizieren und sich mit beiden Beinen bewegen konnte. Sein Nachfolger WABOT-2 wurde in den 1980er Jahren entwickelt, um zu beweisen, dass Roboter auch anspruchsvolle menschliche Tätigkeiten, wie das Spielen eines Tasteninstrumentes, ausführen können.
Abb. I.5: WABOT-1 und WABOT-2
