Roboter sollen menschlicher werden

Asimo von Honda

Gehen - Beispiel Asimo

image.jpg

© PC Magazin

Hondas Roboter Asimo kann laufen, was allerdings nicht besonders natürlich aussieht. Quelle: Honda

Der bekannteste gehende Roboter ist Asimo von Honda. Asimo kann laufen und rennen, Treppen steigen und Menschen optisch und akustisch erkennen. Er spricht mit Menschen und reagiert auf Kommandos, erkennt Körperhaltung und Gesten, kann diese nachahmen sowie Begrüßungsgesten wie Händeschütteln, Verbeugung oder Winken simulieren.

Wichtigstes Ziel der Entwicklung war allerdings die autonome Fortbewegung auf zwei Beinen. Der 1,20 große und 54 kg schwere Roboter bewegt sich tatsächlich in einer dem menschlichen Gang ähnlichen Form biped mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,7 km/h und kann mit bis zu 6 km/h rennen und auch Treppe steigen.

Die Entwicklung bis zum heutigen Modell war mühsam. Das erste Modell E0 konnte nur statisch gehen: Es verlagerte sein Gewicht auf einen Fuß und setzte dann den anderen nach vorne. Dieser Bewegungsablauf war sehr langsam. E0 brauchte für einen Schritt 5 bis 20 Sekunden. Aber schon das zweite Modell E1 konnte dynamisch gehen, das heißt, wie ein Mensch sein Gewicht nach vorne verlagern und dann, bevor er umfällt, ein Bein nachziehen.

Im Laufe der Entwicklung konnten die Modelle immer schneller und sicherer gehen. Weitere Erfolge waren das Treppensteigen, das Ausgleichen von Unebenheiten des Untergrunds und das Bewältigen von Steigungen. Nachdem die Roboter sicher gehen konnten, wurden die Modelle um Kopf, Arme und Oberkörper erweitert. Videoclips zu Asimo finden Sie auf der Honda-Website.

Zum Gehen braucht Asimo einen möglichst flachen, glatten Untergrund und die Höhe der Treppenstufen muss vorher ermittelt werden - schlechte Voraussetzungen für einen praktischen Einsatz. Zudem wirkt der Asimo-Gang künstlich. Inzwischen arbeiten mehrere Forschungslabors daran, das Roboter-Gehen natürlicher zu gestalten und den heute üblichen "Plattfuß-Walk" zu umgehen.

Hierzu werden die künstlichen Füße differenzierter gestaltet und Motion Capture Verfahren zum Auslesen menschlicher Bewegungsabläufe angewendet. Ein Beispiel für solche neuere Ansätze ist das BioBiPEd-Projekt der TU Darmstand, ein Unterleibs-Roboter, der erst das Gehen und dann das Laufen lernen soll.

Greifen und Erkennen

image.jpg

© PC Magazin

Dynamaid nimmt Befehle entgegen, greift und übergibt Objekte - auf Wunsch auch eine Dose Bier.

Neben dem Gehen gehört auch der gezielte Einsatz von Armen zu den zentralen Forschungsprojekten von Robotikern. Schließlich sollen künftig Pflegeroboter Kranke und Behinderte vom Rollstuhl ins Bett hieven oder uns ein Bier aus dem Kühlschrank holen. Mit konventionellen Industrie-Roboterarmen, die etwa Automobile montieren, geht so etwas nicht.

Sie sind darauf optimiert, mit großer Ausdauer und Präzision ständig die gleichen Bewegungen zu wiederholen. Menschliche Alltags-Handbewegungen sind jedoch differenzierter, so dass andere Kriterien eine Rolle spielen. Viele Forschungsteams verwenden dabei als Testobjekte den zweiarmigen PR2 des US-Unternehmens Willow Garage.

Die Entwicklung von Ober- und Unterkörper erfolgt derzeit jedoch noch immer getrennt. Zu komplex sind die Probleme, um sie gemeinsam innerhalb eines künstlichen Körpers in den Griff zu bekommen. Beim RoboCup beispielsweise liegt der Scherpunkt beim Laufen, die Arme dienen nur zur Stützung des Gleichgewichts.

Der gezielte Einsatz von Armen wird in einem Schwester-Wettbewerb, dem Robocup@home, getestet. In dem 2006 eingeführten Turnier steht neben der Arm-Manipulation die intuitive Interaktion mit Menschen im Mittelpunkt. Der Test erfolgt in einer nachgebildeten Wohnumgebung.

Zu den Aufgaben gehören das Öffnen einer Tür, das Suchen, Greifen und Bringen von versteckten Objekten und das (Wieder-)Erkennen unterschiedlicher Personen. Neuerdings verlassen die Haushaltsroboter auch die nachgestellte Wohnumgebung und gehen in einen realen Supermarkt einkaufen. Sie müssen dort Waren in den Regalen erkennen, herausnehmen und wieder mit heimbringen.

Eine für uns Menschen alltägliche, für Roboter aber schwierige Aufgabe. Brilliert hat beim diesjährigen Robocup@home Dynamaid von der Uni Bonn. Dem Roboter gelang mit seinen beiden zweifingrigen Greifern als einzigem von zwölf Teilnehmern auf Befehl ein erfolgreicher Griff nach einer Getränkedose im Regal. Hierzu war eine diffizile Zusammenarbeit von Sensoren und Greifern nötig.

Mehr zum Thema

Drahtloses HDMI,hdmi, drahtlos, ratgeber, kabel
Wireless-HDMI

HDMI verbindet Blu-ray-Player, Receiver oder Mediaplayer komfortabel mit einem Fernseher. Wenn sich Kabel nicht verlegen lassen, gibt es verschiedene…
Netflix
Streaming

Preise, kompatible Geräte, Datenrate, Serien- und Filmangebot von Netflix: Wir beantworten die wichtigsten Fragen rund um den Streaming-Dienst.
Amazon Blitzangebote
Technik-Deals

Die Highlights der Amazon Blitzangebote - heute u.a. mit HDMI-Verlängerung per LAN-Kabel, Gigabit-Switch, Grafiktablett, kleiner Powerbank und mehr.
SSD Mythen Tipps
Solid State Disk

SSD-Tuning - was ist wahr, was ist falsch? Wir verraten, welche SSD-Mythen Sie vergessen können und welche Tipps wirklich helfen.
Urlaubsbilder
Fotografieren im Sommer

Von Sommerlicht bis Sonnernuntergang: Unsere 7 Tipps verraten, wie Sie Urlaubsfotos richtig machen und schöne Bilder mit nachhause bringen.