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Radiofeuilleton - Wissenschaft und Technik / Archiv | Beitrag vom 11.05.2013

Mechanische Küchenknechte und künstliche Fliegen

Neuheiten auf der internationalen Roboterkonferenz in Karlsruhe

Von Frank Grotelüschen

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"Ballbot" - ein Roboter der ETH Zürich, der quasi ständig auf einem Ball balanciert. (Deutschlandradio - Frank Grotelüschen)
"Ballbot" - ein Roboter der ETH Zürich, der quasi ständig auf einem Ball balanciert. (Deutschlandradio - Frank Grotelüschen)

In Karlsruhe trafen sich 2000 Roboterforscher aus aller Welt. Bei der Konferenz ICRA 2013 ging es um menschenähnliche Maschinen, aber auch um Roboter im Kleinstformat: zum Beispiel das erste künstliche Fluginsekt RoboBee.

Es gibt Roboter, die laufen auf zwei oder auf vier Beinen. Andere fahren auf Rädern oder rollen auf Panzerketten. Doch der Prototyp, den das Team von Peter Fankhauser an der ETH Zürich konstruiert hat, bewegt sich auf eine gänzlich ungewöhnliche Weise fort:

"Wir sehen unseren Roboter, er ist circa einen Meter hoch und relativ schlank. Und der balanciert auf einer Kugel."

Ballbot, so heißt der Roboter, der aussieht, als würde er auf einer Bowlingkugel reiten. Für das nötige Balancegefühl sorgt ein ausgefeiltes Zusammenspiel aus Lagesensoren, Steuerelektronik und Motoren, die die Kugel über Gummiräder bremsen und beschleunigen. Verrückte Prototypen wie diesen gab es so einige auf der Roboterkonferenz in Karlsruhe zu bewundern. Manche sind dafür konstruiert, dem Menschen dienstbar zu sein.

"Hi. What can I do for you?"

Armar 3, so heißt der Roboter von Nikolaus Vahrenkamp, Forscher am Karlsruher Institut für Technologie. Armar ist ein humanoider, ein menschenähnlicher Roboter. Er hat einen Kopf und zwei Arme. Allerdings läuft er nicht auf Beinen, sondern ist auf eine Art rollende Tonne montiert.

Nikolaus Vahrenkamp: "Hier in dieser Küche, die wir hier aufgebaut haben, kann er zum Kühlschrank fahren, zum Tisch oder zur Geschirrspülmaschine."

Jetzt erteilt Vahrenkamp einen Befehl: Armar solle sich doch bitteschön in Richtung Sideboard bewegen und von dort einen grünen Becher holen.

"Going to bring you the green cup from the sideboard."

Bedächtig greift Armar den Becher und übergibt ihm seinem Erbauer. Eine eindrucksvolle Demonstration. Dennoch warnt Rüdiger Dillmann, Robotik-Experte aus Karlsruhe, vor allzu großen Erwartungen. Humanoide Roboter, die im Haushalt oder bei der Altenpflege helfen, seien noch längst nicht praxisreif, sagt er:

"Es gibt viele Beispiele, humanoide Roboter in der Altenpflege einzusetzen. Das sind Riesengeräte. Ich würde lax sagen, die sehen wie Monster aus. Ich denke, da gibt es keine Akzeptanz. Die müssen so gestaltet werden, dass man keine Angst hat und dass die komplizierte Technik auch beherrschbar ist. Das heißt, dass der Roboter sich am Menschen anpasst und nicht umgekehrt."

Fliegendes Kunstinsekt aus Carbon

Aber es ging auf der Konferenz in Karlsruhe nicht nur um menschenähnliche Roboter, sondern auch um andere Konzepte: Maschinen etwa, die sich in den Tiefen des Ozeans autonom orientieren. Können. Oder um winzige Maschinchen, sogenannte Nanobots, die die Temperatur einer einzelnen Körperzellen messen können. Oder um Roboter, die fliegen wie ein Insekt.

Ein wenig unbeholfen wirkt die Bewegung von RoboBee zwar noch. Dennoch war das Projekt der Harvarduniversität eines der Highlights in Karlsruhe. RoboBee nämlich ist eine Weltpremiere, das erste fliegende Kunstinsekt überhaupt. Es besteht aus Carbon, wiegt weniger als ein zehntel Gramm und ist kaum größer als ein Eurostück, sagt Harvard-Forscher Robert Wood:

"Es besitzt zwei Flügel, die es nicht nur auf- und bewegen kann, sondern auch vor und zurück – und zwar bis zu 120-mal pro Sekunde. Damit kann unser Roboter seinen Flug gezielt kontrollieren."

Als Flugmuskeln dienen sogenannte Piezo-Motoren. Das sind dünne Streifen aus einer Spezialkeramik, die sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnen und wieder zusammenziehen. Damit sich RoboBee stabil in der Luft halten kann, braucht das Insekt eine elektronische Steuerung:

"Die Steuerung erfolgt derzeit noch von außen, durch mehrere Kameras und einen PC. Die Kameras verfolgen den Flug des Roboters. Auf Grundlage ihrer Bilder kann der PC ausrechnen, ob Korrekturen nötig sind, damit das Insekt nicht abstürzt. Diese Korrektursignale schickt der Rechner zum Roboter. Und der passt dann seinen Flügelschlag an.""

Doch wozu könnte der Winzling eines Tages gut sein? Nun, nach einem Erdbeben könnte er in eingestürzten Gebäuden nach Überlebenden suchen. Oder er könnte als winziger Spion fürs Militär unterwegs sein – als Drohne der etwas anderen Art. Und dann wäre da noch so eine Vision:

"Eine der ersten Ideen war das Bestäuben von Nutzpflanzen. Dabei geht es nicht darum, Bienen zu ersetzen, das wäre blödsinnig. Aber Roboterbienen könnten bei der Bestäubung helfen, bis man endlich hinter die Ursachen des rätselhaften Bienensterbens gekommen ist, das wir seit einiger Zeit in vielen Ländern beobachten."

Roboterbienen, die von Blüte zu Blüte fliegen und die Pflanzen bestäuben. Hierzulande dürften das die meisten für eher abwegig halten. In den USA dagegen gibt es für diese Idee satte Forschungsgelder.

Auch wenn die Forschung den Visionen von Science-Fiction-Filmen noch deutlich hinterherhinkt, hat die Konferenz in Karlsruhe doch manchen beeindruckenden Fortschritt in der Robotik gezeigt: Zwar werden die Roboter auch in den nächsten Jahren noch nicht unseren Alltag erobern. Aber es zeichnet sich doch immer deutlicher ab, wie sie eines Tages unser Leben beeinflussen werden.

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