In drei Jahren schon werden Pflegekräfte in englischen, französischen und spanischen Krankenhäusern ungewöhnliche Hilfe bekommen: Ein Schwarm von kleinen Robotern wird sie bei ihrer Arbeit unterstützen. Die mobilen Automaten werden Besucher durch die Flure führen, Botengänge erledigen und im Notfall Krankenpfleger und Ärzte informieren. Dabei sollen sie ständig mit den anderen Robotern in Kontakt stehen und sich so über anstehende Arbeiten austauschen oder Informationen weitergeben. Das ist zumindest das Ziel des internationalen Forschungsprojektes IWARD (Intelligent Robot Swarm for Attendance, Recognition, Cleaning and Delivery), das Anfang des Jahres unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation in Stuttgart begonnen hat.

Gerd Hirzinger
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Roboter im Krankenhaus – was sich wie Science-Fiction anhört, ist in US-amerikanischen Kliniken in vielerlei Hinsicht schon Realität. Rund 300 verschiedene Automaten-Systeme arbeiten dort bereits in Operationssälen am offenen Herzen oder in der Urologie. Angeleitet von einem erfahrenen Chirurgen sollen ihre filigranen Werkzeuge hier die vergleichsweise grobe Motorik der menschlichen Hände ersetzen. Entwickelt wurde die neue Technik der Chirurgierobotik mit Fördermitteln des Militärs, weiß Gerd Hirzinger, Leiter des Instituts für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen: "Mit Hilfe der Roboter wollte man verwundete Soldaten ferngesteuert operieren." Dann aber entdeckte man die Technik auch für das zivile Leben.

Auf dem Weg in den Alltag

Inzwischen gelten Roboter als Wunderwerkzeug für fast jeden Bereich des menschlichen Lebens. "Wir befinden uns an einem historischen Wendepunkt", meint etwa Rafael Capurro, Informationsethiker an der Hochschule der Medien in Stuttgart: "Die Roboter gehen aus den Werkhallen heraus und dringen allmählich in den Alltag der Leute ein – ins Berufsleben, in die Krankenhäuser, überall."

Nach Schätzungen der International Federation of Robotics werden gegen Ende des Jahres 2009 weltweit über eine Millionen Roboter in Industriehallen stehen, ein Heer von knapp vier Millionen Automaten wird in privaten Haushalten seine Dienste anbieten.
"Wir befinden uns an einem historischen Wendepunkt"
(Rafael Capurro)
Einzelnen Ländern ist dies noch nicht genug: Die südkoreanische Regierung plant, dass bis 2020 jeder heimische Haushalt über einen Roboter verfügen soll. Der Microsoft-Gründer Bill Gates glaubt gar, dass solche Zahlen in den Industrieländern schon 2013 erreicht werden könnten. Auch Gerd Hirzinger ist sicher: "Die Robotik wird in den nächsten zwanzig bis dreißig Jahren denselben Aufschwung erleben, wie die PC-Technik in den vergangenen zwanzig Jahren."

Schon heute gibt es einfache Robotermodelle, die bei Sonnenschein den Rasen mähen oder im Wohnzimmer staubsaugen. Doch für die Wissenschaftler ist das erst der Anfang. "Die Forschung träumt davon, dass man die Roboter ähnlich den Sklaven im alten Rom für alle unangenehmen Arbeiten einsetzen kann", erklärt Hirzinger. Darüber hinaus könnten sie die Haushaltsführung übernehmen oder Arbeiten verrichten, für die der Mensch nicht gemacht ist – etwa im Weltraum oder unter Wasser Messungen durchführen und Reparaturen erledigen.

In der Automobilindustrie gilt der Roboter inzwischen als unverzichtbar. Seit Jahren fräsen, löten und schrauben dort automatische Arme und Greifer an den Rohkarosserien herum.
"Pfiffige Roboter könnten durchaus die Produktion wieder nach Europa bringen"
(Gerd Hirzinger)
Zwei von drei verkauften Robotern fanden 2005 Arbeit in der Automobilbranche. "Vor 15 Jahren galten Roboter hier noch als Job-Killer", erläutert Hirzinger den Trend zum automatischen Mechaniker. "Inzwischen wissen wir aber, dass man nicht mehr allein auf menschliche Kraft setzen kann, wenn man auf dem freien Markt konkurrenzfähig bleiben will. Pfiffige Roboter könnten durchaus eine Möglichkeit darstellen, um Produktion wieder nach Europa zu bringen."

Neue Konstruktionen für mehr Sicherheit

Doch bis dahin müssen die künstlichen Arbeiter noch einiges lernen. Denn bislang sind die Industrieroboter noch allzu grobschlächtig und unumsichtig. Zum Schutz ihrer menschlichen Mitarbeiter sind sie meist eingezäunt – damit niemand unabsichtlich ihren Radius betritt und von den mächtigen Armen verletzt wird. In zahlreichen Forschungsprojekten arbeiten Wissenschaftler darum an neuartigen Modellen, die ihre Umgebung besser wahrnehmen oder sogar mit ihr interagieren können. "Hierzu wäre es beispielsweise vorteilhaft, wenn man Roboter nicht für jede Aufgabe neu programmieren müsste, sondern ihnen bestimmte Bewegungen vormachen könnte, die sie dann beobachten und anschließend ausführen könnten. An solchen Details wird intensiv gearbeitet," erklärt Hirzinger.

Industrieroboter
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Auch im Bereich der Mechatronik entwickeln die Forscher immer neue Verbesserungen. So erschufen Informatiker der der Technischen Universität Darmstadt etwa Roboterarme, die dem Muskel- und Sehnen-Apparat des Menschen nachempfunden sind. Das System kann so flexibler auf starke Belastung reagieren als starre Armkonstruktionen. Schwere Stahlverstärkungen an den Gelenken können vermieden werden, ein Schutzzaun ist bei diesen umsichtigen Maschinen nicht mehr nötig. Dank der immer ausgefeilteren Technik werden die Bewegungen der Roboter zudem zunehmend zielgerichteter und feiner. Das Institut für Robotik und Mechatronik des DLR etwa entwickelte eine Robo-Hand, die Kaffeetassen ebenso spielend greifen kann wie Stifte oder sogar ein rohes Ei.

Roboterassistenten für Haushalt und Pflege

Solche Fähigkeiten sind natürlich nicht nur in der Arbeitswelt gefragt. Denn noch stärker als die Industrie könnten die Roboter womöglich unseren Alltag verändern. Der Care-O-bot des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart etwa soll älteren Menschen Getränke reichen, in ihren Wohnungen Heizung und Licht regeln, beim Aufstehen aus dem Bett behilflich sein und im Notfall gleich den Arzt informieren. Auf diese Weise, so hoffen die Forscher, könnten gebrechliche Senioren länger in den eigenen vier Wänden bleiben und wären nicht auf Pflegekräfte angewiesen, um einfache Tätigkeiten zu verrichten.

Roboter als Haushaltshilfe
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"Den Robotikern geht es mit ihren Hilfeleistungen erst einmal allein um Hol- und Bringdienste", erläutert Hirzinger die Vision. "Die menschliche Zuwendung sollen die Roboter dabei nicht ersetzen. Aber sie könnten dazu beitragen, dass sich die Pflegekräfte wieder auf das konzentrieren könnten, was wichtig ist."

Der Informationsethiker Rafael Capurro, Mitglied im europäischen Projekt ETHICBOTS (Emerging Technoethics of Human Interaction with Communication, Bionic and Robotic Systems) sieht solche Vorstöße allerdings verhaltener. "Man weiß bislang kaum etwas über die Akzeptanz solcher Systeme. Roboter-Assistenten könnten etwa die Intimität und Privatheit der bedürftigen Person negativ berühren.
"Die menschliche Zuwendung sollen die Roboter nicht ersetzen"
(Gerd Hirzinger)
Möglicherweise jedoch könnte ein kranker Mensch mit der Unterstützung einer Maschine auch besser umgehen als mit der eines Menschen. Bevor man die Geräte großflächig auf den Markt bringt, sollte man daher erst einmal Felduntersuchungen machen und herausfinden, wie die Menschen auf die neue Situation reagieren würden."

Vom Humanoiden zum Netzwerk

Asimo
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Die Sorge um gesellschaftliche Akzeptanz prägt auch das Erscheinungsbild der aktuellen Roboter-Typen. Um den Kunden einen ersten Kontakt zu erleichtern, werden die Maschinen möglichst menschenähnlich konstruiert. Häufig haben sie zwei Augen, einen frei beweglichen Kopf und einen oberkörperähnlichen Rumpf auf Rädern. Der Humanoide Asimo von Honda sieht gar aus wie ein Mensch im Raumanzug – freilich ein gutes Stück kleiner, damit seine Präsenz keine negativen Assoziationen und Ängste erweckt. Noch haben solche zweibeinigen Roboter jedoch einige Probleme mit dem Treppensteigen oder dem Laufen auf unebenem Grund.

Doch die Forscherzunft erweist sich kreativ, wenn es darum geht, solche Schwierigkeiten zu überwinden: Seit 1997 wetteifern internationale Teams um den Sieg beim jährlichen RoboCup, einem Fußballspiel für Roboter. Bis 2050 sollen sich die Wissenschaftler gegenseitig so motiviert und verbessert haben, dass es einer Mannschaft aus zweibeinigen Robotern gelingt, gegen den dann amtierenden Fußballweltmeister zu spielen – und zu gewinnen.

Robocop 2006
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Für Rafael Capurro stellen solche Wettbewerbe jedoch erst den Beginn einer fortschreitenden Entwicklung dar. "Man muss sich nach und nach loslösen von der Idee, dass Roboter immer menschenähnlich sein werden", sagt er und erläutert: "Wenn wir an Roboter denken, denken wir bislang meist in der Einzahl. Roboter werden aber in Zukunft Bestandteil einer vernetzten Umwelt sein."

Das Stichwort lautet hier: Ambient Computing. Ein ganzes Netzwerk von winzigen Computern regelt Arbeit, Freizeit und den Haushalt.
"Es stellen sich Fragen der Überwachung und der Kontrolle, aber auch des Verlustes der Privatsphäre"
(Rafael Capurro)
Dabei werden die Geräte zunehmend kleiner, sodass sie für den Nutzer teilweise gar nicht mehr wahrnehmbar sind. "Und jetzt stellen Sie sich einmal vor, dass diese Geräte in Ihrer Umgebung nicht mehr fest verankert sind, sondern sich frei im Raum bewegen, dass sie laufen oder fliegen. Da stellen sich Fragen der Überwachung und der Kontrolle, aber auch des Verlustes der Privatsphäre."

Für Praktiker wie Gerhard Hirzinger sind solche Sorgen allerdings noch reine Zukunftsmusik: "Wir sind schon froh, wenn die Roboter einfache Dinge erledigen können." Tee kochen, zum Beispiel. Oder aber zu lernen, einen Rubix-Würfel so zu drehen, dass dessen Seiten alle nur eine einzige Farbe anzeigen. "In ein paar Monaten ist unser zweiarmiges System 'Justin' vermutlich soweit", verrät Hirzinger. Dann hat ein weiterer Roboter einen Schritt in die Alltagswelt des Menschen gemeistert.