Roboter sollen menschlicher werden

Der Mori-Effekt

Das unheimliche Tal

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Finale des RoboCup 2010 in Singapur: In der KidSizen Klasse gewannen die Darmstadt Dribblers der TU Darmstadt gegen die FUmanoids der Freien Universität Berlin mit 7:1.

Bis es so weit ist, haben die Robotiker noch viel Arbeit vor sich. Für die Entwicklung möglichst intelligenter humanoider Roboter muss ein ganzes Puzzle von Problemen gelöst werden. Sie müssen ihre Umgebung erkennen und dort autonom agieren, flexibel auf Veränderungen und möglichst auch auf Sprachbefehle reagieren sowie mit Menschen interagieren können.

Eine zweibeinige Form ist dabei nicht zwingend notwendig. Sollen die Roboter allerdings tatsächlich künftig vom Menschen auch als Sozialpartner akzeptiert werden, müssen sie möglichst menschenähnlich sein. Studien haben gezeigt, dass Roboter besser ankommen, wenn sie uns an unsere Artgenossen erinnern.

Allerdings darf die Kopie nicht zu perfekt sein. Der japanische Robotiker Masahiro Mori hat 1970 erstmals das paradoxe Phänomen beschrieben, dass Roboter umso sympathischer wirken, je menschenähnlicher sie aussehen. Das gilt aber nur bis zu einem gewissen Grad.

Ist die Kopie zu perfekt, kippt der Effekt ins Gegenteil: Roboter, die uns optisch täuschend ähnlich sind, wirken plötzlich unheimlich. Dieses als "unheimliches Tal" experimentell belegte Mori-Phänomen verknüpften menschliche Interaktionspartner mit Ekel und Angst.

Dass Assistenzroboter uns bis zu einem gewissen Grad ähneln sollen, hat aber auch ganz praktische Gründe: Wollen wir Roboter bauen, die Menschen im Haushalt assistieren oder Senioren helfen, ihren Alltag zu bewältigen, dann müssen sie sich in unserer Lebensumgebung bewegen können. Und die ist stark durch unsere Körperform geprägt. Eine menschenähnliche Gestalt zusammen mit einem entsprechenden Verhalten ist in diesem Fall also deutlich von Vorteil.

Was Roboter brauchen

Humanoide Sozialroboter brauchen zunächst Augen und Ohren, und sie sollten über einen Tastsinn verfügen. Die Rolle der Augen können je nach Robotertyp und Aufgabenart zum Beispiel Laser- oder Infrarotsensoren übernehmen oder verschiedene Formen von Kamerasystemen. Stereokameras vermitteln dem Roboter ein Bild von der Umwelt.

Ein mit Stereokamera ausgestatteter Roboter erkennt Menschen und Gegenstände an typischen Konturen, weiß was eine Tür, ein Gang oder ein Fahrstuhl ist. Für den Tastsinn, der für Beine, Arme oder Hände wichtig ist, gibt es heute verschiedene Sensortypen. Mikrofonsysteme verleihen Robotern Ohren.

Viele Forschungsthemen und Streitpunkte drehen sich derzeit um die Fortbewegung. Egal ob biped oder nicht - Human-Roboter sollten zumindest die Bewegungen eines Menschen imitieren. Die übliche Realisierung eines mobilen Roboters geschieht mit Hilfe von Rädern, Ketten oder Schienen. Sich auf zwei Beinen bewegende Roboter stellen eine große Herausforderungen sowohl an die mechanische Konstruktion als auch an die Kontrolle dar.

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Die zweibeinigen Naos der französischen Firma Aldeberan Robotics sind die neue Standard-Plattform beim RoboCup.

Den aufrechten, menschenähnlichen Gang beherrschen Roboter bis heute nur unter besonderen Bedingungen. Der Grund: Die Steuerung eines zweibeinigen Roboters hängt von sehr vielen Variablen ab, ist ungeheuer kompliziert und verlangt extremen Rechenaufwand. Die meisten heutigen Laufroboter bewegen sich daher noch in der typisch ruckartigen mechanischen Weise fort und lassen sich von kleinsten Bodenerhebungen aus dem Gleichgewicht bringen.

Die Humanoid-Liga als Königsklasse beim RoboCup gibt es beispielsweise erst seit 2002, weil die zweibeinige Fortbewegung viel schwerer ist als das Rollen auf Rädern oder der Gang auf vier Beinen. Allerdings wurde in der RoboCup Standard-Plattform League Sonys vierbeiniger Roboterhund Aibo inzwischen durch den Zweibeiner Nao von Aldeberan Robotics als Standard-Roboter abgelöst.

Das Gleichgewicht in den Füßen halten die etwa kniehoch großen Naos durch Drucksensoren sowie durch einen Trägheitssensor im Bauch, der aus einem Beschleunigungsmesser und einem Gyrometer besteht. Die Steuerung müssen die Teams selbst programmieren. Entwickler erhalten die Naos in einer Art Win-Win-Geschäft kostengünstig vom Hersteller, kommerziell sind sie ab etwa 3000 Euro erhältlich.

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