Hinter den "Moves" der Roboter steckt viel Arbeit
Auf Youtube sieht man immer beeindruckendere Videos von Robotern, die auf zwei oder vier Beinen laufen. Mehr als 40 Millionen Views hat ein Video des US-Unternehmens Boston Dynamics. Darin tanzen zwei- und vierbeinige Roboter.
Eindrücklich sind vor allem die organischen Bewegungen der Roboter. Sie tanzen, wie Menschen tanzen würden. Sie treten im Takt, bewegen ihre Hüften und Arme und springen in die Luft.
Sehr beeindruckend, findet auch Sam Burden, außerordentlicher Professor für Robotik an der University of Washington in Seattle. Doch hinter den scheinbar mühelos-spielerisch tanzenden Robotern steckt viel Arbeit:
Sie sagen ganz offen, dass sie für solche Videos einige Tage und ein Team von 40 Ingenieuren brauchen. Sie bauen die Choreografien schrittweise auf. (...) Das geht zwar an die Grenzen dessen, was Roboter können, aber es ist nicht übertragbar auf beliebige Handlungen oder Umgebungen.
Roboter haben Probleme auf "einfachstem Terrain"
In anderen Videos ist zu sehen, was Sam Burden meint: Der zweibeinige Roboter Atlas verschätzt sich beim Sprung und landet statt auf der Plattform einen Meter tiefer auf seinem Hintern.
Natürlich können auch wir stolpern oder gegen eine Tür laufen, aber alles in allem sind Menschen und Tiere sowohl auf zwei als auch auf vier Beinen viel sicherer unterwegs.
Sam Burden und seine Kollegen fassten das kürzlich in einer Überblicksstudie zusammen: Wir sind effizienter, können schneller reagieren, verarbeiten mehr Informationen, die dann direkt in die Muskelkontrolle einfließen. Und das, obwohl die Roboter auf dem Papier eigentlich besser aufgestellt sind.
Roboter-Teile müssen zusammenarbeiten
Es ist nicht nur die Stärke der einzelnen Komponenten, die über die motorischen Fähigkeiten bestimmt, sondern auch, wie gut sie miteinander verschaltet sind. Die hochauflösendsten Kameras, die schnellsten Supercomputer und die stärksten Motoren nutzen nichts, wenn sie nicht gut zusammenarbeiten.
Wir wissen nicht, was wir mit diesen Hochleistungs-Komponenten anfangen sollen, sagt Burden. Und das liege auch daran, dass wir nicht auf die richtigen Leistungsmerkmale der Komponenten achten.
Anscheinend sagt die Leistung der Komponenten an sich nicht die Leistung des Roboters vorher. Technik basiert aber auf Leistungsspezifikationen (...) Wir wissen nicht, was die wichtigen Leistungsmerkmale sind. Wüssten wir es, würde das den Fortschritt ziemlich vorantreiben, glaube ich.
Künstliche Intelligenz soll Roboter-Koordination verbessern
Es sei aber vor allem wichtig zu schauen, wie die Systeme zusammen funktionieren und dann zu versuchen, diese Leistung zu optimieren. Und da die Robotik eigentlich schon immer eng mit Künstlicher Intelligenz zusammenhing, überrascht es wenig, dass auch hier KI eingesetzt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der KI-Systeme sei laut Burden, dass die Arbeiten nicht mehr aufgeteilt werden müssten: Ohne KI ist es die Aufgabe des Bilderkennungsteams herauszufinden, in welcher Situation der Roboter sich befindet. Das muss an das Kontroll-Team weitergegeben werden, um wiederum die Befehle zu geben, wie sich der Roboter bewegen soll.
Mit einer KI können wir das alles von einem zum anderen Ende trainieren und die Daten der Sensoren direkt in Kontrollbefehle übersetzen.
Müssen Steuercomputer von Robotern genauso clever werden wie Gehirne?
Grundsätzlich gäbe es nichts, das verhindern würde, dass bei der heutigen Technik auch schon Roboter lernen können, so gut zu laufen wie Tiere, so Burden. Obwohl ein Gehirn so viel leistungsfähiger ist, braucht es nicht seine gesamte Leistungsfähigkeit zum Laufen - es macht ja auch noch andere Dinge.
Es gibt eine parasitische Wespe mit weniger als 400 Neuronen. Die kann fliegen, einen Wirt finden, ihn infizieren und so weiter. Das heißt für Roboter: Auch so etwas kompliziertes wie Laufen, müssten wir eigentlich mit der Größenordnung an Computerleistung schaffen, die wir schon haben.
Agile Roboter könnten uns bei Katastrophen helfen
Solche Roboter könnten dann viele nützliche Aufgaben übernehmen. Sie könnten Katastrophengebiete erkunden, die für uns zu gefährlich sind - wie zum Beispiel brennende Wälder oder eingestürzte Gebäude nach Erdbeben.
Sie könnten eintönige, aber wichtige Routinekontrollen übernehmen, bei denen ein gelangweilter und deshalb möglicherweise unachtsamer Mensch großen Schaden auslösen könnte. Oder sie könnten Bomben entschärfen.
Für solche Einsätze werden schon Roboter eingesetzt, aber mit Rädern ausgestattet kommen sie oft nicht dahin, wo sie hinmüssen. Den vierbeinigen Roboterhund "Spot" verkauft Boston Dynamics bereits und bewirbt ihn genau für solche Einsätze.
Weitere Forschung an Robotern nötig
Doch bis Roboter wirklich auf unserem Niveau laufen können, wird es noch dauern. Zu einer Prognose, wann es so weit sein wird, will sich Sam Burden nicht hinreißen lassen. Er findet es schon erstaunlich genug, dass wir nach rund 70 Jahren moderner Robotik schon so nah an die Evolution herangekommen sind. Die hat immerhin mehr als drei Milliarden Jahre Vorsprung.
