Ein Roboter ist im Grunde nichts anderes als eine Maschine, die eine vorgegebene Aufgabe erfüllen kann. Diese Maschinen sehen ganz unterschiedlich aus und haben auch verschiedene Fähigkeiten. Im Grunde wird bei Robotern zwischen zwei Varianten unterschieden: Es gibt autonome Roboter und solche, die von Menschen ferngesteuert werden. Autonome Roboter sind in gewisser Weise selbstständig. Mit Hilfe eines Computers können diese Roboter auf ihre Umwelt reagieren. Mittlerweile sind solche Computerprogramme sehr komplex und vermitteln den Eindruck, dass der Roboter selbst „denken“ kann und ohne Hilfe Entscheidungen trifft.
Viele Roboter sind aber noch halbautomatische Maschinen, die ferngesteuert werden oder den immer gleichen Bewegungsablauf durchführen.
Roboter sind keine Idee der Neuzeit
Schon in der griechischen Antike, um das Jahr 0 herum, machten sich Philosophen Gedanken über Maschinen, die selbst denken und handeln könnten. In vielen Geschichten über die Jahrhunderte hinweg taucht die Idee einer „klugen Maschine“ immer wieder auf. Sogar der berühmte Erfinder Leonardo DaVinci zeichnete Pläne für einen mechanischen Menschen! Umgesetzt hat er diese Pläne wohl nie, sodass erst vor etwa 150 Jahren die ersten roboterähnlichen Maschinen gebaut werden konnten. Besonders beliebt waren Roboter, die wie Menschen aussehen. Über komplizierte elektro-mechanische Systeme erweckten diese Automaten den Eindruck, lebendig zu sein. Mit der Einführung von Computern wurde es zunehmend einfacher, Maschinen zu bauen, die selbstständig Aufgaben ausführen konnten. Das Gebiet der Roboterforschung, die sogenannte Robotik, wird heute in unserer Welt immer wichtiger und Roboter immer häufiger.
Besonders oft werden Industrieroboter eingesetzt. Das sind schwere und große Maschinen, die Firmen in Fabriken verwenden. Sie führen meistens immer denselben Arbeitsschritt aus, z.B. das Verschweißen von Metall oder das Bewegen von Bauteilen mit ihren Greifern. Industrieroboter sind um ein Vielfaches stärker als ein Mensch, außerdem werden sie nicht müde und brauchen keine Pause. Der ideale Arbeiter also? Qualitätskontrollen oder komplexe Detailaufgaben müssen weiterhin von Menschen ausgeführt werden. Dennoch gibt es Fabriken, die mittlerweile fast ohne menschliche Mithilfe laufen.
Die idealen Arbeiter?
Transportroboter sind ebenfalls in großer Zahl vorhanden. In Lagerhäusern fahren sie Waren von Ort zu Ort, ohne dass sie von einer Person gesteuert werden. Mit Strichcodes oder Farbmarkierungen am Boden und an Regalen finden sie sich dabei zurecht. Doch nicht nur in Warenhäusern fahren Transporter automatisch. In Krankenhäusern ist es nötig, Essen und Medikamente rechtzeitig zu den Patienten zu bringen. Einige Kliniken haben deshalb ein Transport-System eingebaut. So werden Roboter mit Essen beladen und erhalten ihr Ziel, damit sie ohne weitere Beeinflussung auf die Station fahren können. Dazu rufen die Transportroboter sogar Aufzüge! Sie orientieren sich mithilfe von kleinen Funkempfängern und Codes sowie einem einprogrammierten Grundriss. Natürlich überwacht ein Computersystem, ob alle Roboter dorthin fahren, wo sie gebraucht werden. In den Gängen weichen sie Menschen und Hindernissen mit Kameras auf. So vermeiden sie Unfälle.
Viele der Maschinen, die wir auf fremde Planeten geschickt haben, sind teil-selbstständige Roboter. Die Rover „Curiosity“ (engl. Neugier) und „Opportunity“ (engl. Gelegenheit, Chance) fahren auf dem Mars herum und gehen vorprogrammierten Aufgaben nach. Dabei können sie zum Beispiel selbst entscheiden, welchen Weg sie nehmen, um wenig Energie zu verbrauchen. Weiter entfernte Weltraum-Roboter müssen auch deshalb weitgehend ohne Steuerung von der Erde auskommen, da die Übertragung der Signale per Funkverbindung zu lange dauern würde.
Der Vormarsch in den Alltag
Kleine und recht einfache Roboter kennt man auch heute schon aus dem Alltag: Staubsaugerroboter oder rasenmähende Apparate sind keine Seltenheit mehr. Diese Maschinen finden sich mit einfachen optischen Sensoren zurecht und können auch von alleine wieder zu ihrer Station zurückfinden, um ihre Akkus aufzuladen. Besonders bei großen Rasenflächen lohnt sich der Einsatz eines solchen Roboters.
Gerade die selbstständige, also „autonome“ Bewegung eines Fahrzeugs zieht die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und Ingenieuren immer mehr auf sich. Seit wenigen Jahren forscht man an Autos und LKWs, die fahren können, ohne von einem Menschen gesteuert zu werden. Dazu hat das Auto eine Vielzahl von Messinstrumenten wie Radar, Kameras und GPS (Satellitenpositionierung). Es kann Hindernisse erkennen, die Fahrspur einhalten, lenken und einparken. Sollte es möglich sein, diese Systeme ausreichend sicher und schnell zu konstruieren, könnte der Straßenverkehr sehr viel sicherer werden. Auch die Anzahl der Unfälle und Staus würde sich drastisch reduzieren. Der Verkehrsfluss könnte besser geregelt werden, sodass letztlich auch weniger Benzin verbraucht wird. Natürlich gibt es auch Probleme: Alle Teile des Autocomputers und der darauf laufenden Programme sind von einer Fehlfunktion nicht ausgenommen. Die rechtlichen Einschränkungen von selbstfahrenden Autos sind zurzeit ebenso wenig geklärt wie die Frage, ob solche Autoroboter auch bei schlechtem Wetter sicher fahren könnten. Doch in wenigen Jahren wollen deutsche und internationale Autofirmen zumindest Systeme anbieten, bei denen die Fahrer auf einer Autobahn die Kontrolle dem Auto überlassen können. Immerhin gibt es schon Tempomaten (sie halten das Tempo konstant), Spurassistenten und Abstandswarnungen – in wenigen Jahren könnten selbstfahrende Autos keine Zukunftsmusik mehr sein.
Für andere Aufgaben, die zum Beispiel sehr gefährlich für Menschen sind, setzt man heute auch Roboter ein. Gerade in Katastrophengebieten, wie nach einem Erdbeben, können Roboter zumindest halbautomatisch in den Ruinen oder aus der Luft nach Überlebenden suchen. Hierzu sind sie mit speziellen Wärmekameras ausgerüstet und können auch unsichere Gebäude betreten. Selbst für Operationen am Menschen lassen sich Miniaturroboter oder Roboterarme einsetzen. So sind hochpräzise und komplizierte Eingriffe in wesentlich kürzerer Zeit möglich. Der Arzt muss sich dafür nicht einmal im selben Raum befinden, sondern kann die vielfältigen Instrumente per Fernsteuerung bedienen. Mit anderen Robotern hingegen werden Bomben entschärft, auch im Krieg werden sie benutzt, zum Beispiel um automatisch Gebiete per Luftkameras zu überwachen.
Die Einsatzmöglichkeiten werden bunter
Gerade in Film und Fernsehen werden Roboter gern menschenähnlich dargestellt: 2004 rettete Will Smith in „I, Robot“ mit dem modernen und intelligenten Roboter Sonny die Welt, in den Star Wars-Filmen kann sich der goldene C-3PO wie ein normaler Mensch verständigen und nach eigenen Angaben über sechs Millionen Sprachen sprechen. Vielleicht faszinieren uns Roboter deshalb so sehr: Sie sind stärker als wir, können ohne Pause wiederholende Aufgaben ausführen und sind durch Computertechnik auch noch schlauer und schneller. Bis wir wirklich menschenähnliche Apparate bauen können, vergeht sicherlich noch einige Zeit: Den aufrechte Gang eines Menschen nachzubauen bereitet Ingenieuren noch immer Probleme. Alle Roboter, die menschlich laufen können, sind noch sehr langsam. Andere sehen sogar wie echte Personen aus und können vorprogrammierte Unterhaltungen führen, aber nicht alleine laufen. Inzwischen baut man flexible Skelette oder künstliche Muskeln in Roboter ein, um natürliche Bewegungen nachzuahmen. Tierähnliche Roboter funktionieren hingegen schon gut: Eine Universität in Boston in den USA hat einen hundeähnlichen Lastenroboter gebaut, der auf Eis laufen kann und selbst bei kräftigen Tritten nicht umfällt. Mit so einer Maschine wäre es in Zukunft möglich, selbst schlecht zugängliche Gegenden zu versorgen, da der Roboter auch über Steinhaufen und andere Hindernisse steigen kann. Nicht nur Hunde, auch Schwalben, Pinguine und Libellen wurden schon als Maschinen nachgebaut.
Autonome Maschinen sind ein faszinierendes Thema. Über immer schnellere Computer und bessere Mechanik werden wir auch in Zukunft mehr und mehr von Maschinen umgeben sein, die selbstständig arbeiten können. Wir sollten auch stärker über die Beziehung zwischen Menschen und Automaten nachdenken. Dann können wir gute und sichere Umgebungen für den Einsatz der Maschinen schaffen, Gesetze anpassen und die Einsatzmöglichkeiten erweitern - vielleicht steht schon bald das Fach „Robotertechnik“ auf dem Lehrplan der Schulen. Es bleibt spannend.
Zu guter Letzt: Wie ging eigentlich die Geschichte mit dem schachspielenden Roboter aus? Lange Zeit besuchte der Erfinder ganz Europa mit seiner Maschine – doch später stellte sich heraus, dass der Mechanismus von einem Menschen gesteuert wurde, der sich im Inneren des großen Kastens befand. Das Ganze war also ein ausgetüftelter Schwindel. Doch schon um 1800 herum fanden offenbar viele Leute die Vorstellung einer intelligenten Maschine glaubwürdig.
