Unter einem Roboter stellt man sich eine menschenähnliche Figur vor, die ungeschickt durch einen Film stakst. Die meisten Roboter auf der Welt sind aber stationäre Industrieroboter, die zum Beispiel Autos bauen. Gibt es Anwendungen für Roboter, die sich wie in einer Sci-Fi-Serie durch die Gegend bewegen? Was ist der Stand von Forschung und Entwicklung?
Einführung in die Welt der Robotik
Professor Marco Hutter leitet das Zentrum für Robotik an der ETH Zürich und ist Mitbegründer des ETH-Spin-Offs ANYbotics. Er erzählte einem grossen und interessierten Publikum an der KME in einem spannenden Vortrag von seiner Arbeit. Hutter und sein Team entwickeln vierfüssige Roboter, genannt ANYmals.
Mühelos überwinden diese hohe Hindernisse, stabilisieren sich auf seifigen Oberflächen, fangen sich auf, wenn sie auf einer schiefen Steinplatte abrutschen oder wenn ein Mensch sie schubst. Sie finden sich im Wald, in den Bergen oder in dichtem Rauch zurecht.
ANYmals werden auf vielfältige Weise eingesetzt.
Dichtbepackt mit Sensoren inspizieren sie nukleare oder offshore-Anlagen, durchwandern Minen, lesen Anzeigen ab, hören ein Gasleck in einer Fabrik frühzeitig, eignen sich für Suche und Rettung. Im Jahr 2021 gewannen Hutters ANYmals die prestigeträchtige DARPA Challenge, bei der die Roboter möglichst schnell ein Tunnelsystem erforschen sollten.
«Künstliche Intelligenz spielt bei den Fortschritten in der Robotik eine enorme Rolle.»
Die Fähigkeiten der Roboter haben sich in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt, sodass ihre Bewegungen auf den Filmen, die Hutter zeigt, fast irreal wirken. Wie war dieser Fortschritt möglich?
Hutter erklärt, dass die ANYmals ihre Bewegungen ständig optimieren und auf 1-2 Meter vorausberechnen.
Es ist unmöglich, die Verhaltensweisen, die ein gehendes Wesen bei immer wieder neuem Licht und auf unterschiedlichsten Oberflächen abrufen muss, zu programmieren. Die Roboter müssen die Bewegungsabläufe mit ihren neuronalen Netzen selbständig üben.
Erst versuchte Hutters Team, das Training am Computer durchzuführen, indem es die Roboter auf virtuelle Parcours schickte. Mit dem Ergebnis, dass diese mit der realen Welt nicht zurechtkamen. Der Durchbruch erfolgte, als man echte Sensorendaten für das Training verwendete. Künstliche Intelligenz spielt also bei den Fortschritten in der Robotik eine enorme Rolle. Nicht erstaunlich, dass 80% der Angestellten von ANYbotics im Softwarebereich arbeiten.
Auch die Hardware ist für die Roboter zentral. Sie muss Erschütterungen, Staub, Hitze, Strahlung und Wasser ertragen. Ihre Sensorik enthält Laser, welche eine halbe Million Distanzmessungen pro Sekunde durchführen und daraus detaillierte 3D-Umgebungskarten anfertigen.
Welches sind die sozialen und ethischen Aspekte bei der Entwicklung von Robotern?
Hutter sieht Jobverlust nicht als Problem; er sagt, dass die Menschen andere Arbeiten durchführen würden. Dies sei bei allen technischen Revolutionen so gewesen.
Einige Zuhörer fragten sich, wie das ganze Üben und Auf-die-Nase-Fallen sich für die Roboter anfühlt. Auch Professor Hutter scheint Empathie mit den Robotern entwickelt zu haben: Er würde niemanden anstellen, der einen ANYmal schubst.