Die Helfer kommen!

Die Entwicklung in der Service- robotik gewinnt deutlich an Fahrt. Bei den zweiten internationalen Expertentagen Servicerobotik des Lauffener Spann- und Greiftechnik- spezialisten Schunk Mitte Februar stellten Fachleute aus der ganzen Welt Forschungs- projekte und Trends vor.

Mit seinen mechatronischen Modulen, anthropomorphen Händen und geschickten mehrgliedrigen Greifern ist Schunk längst gefragter Entwicklungspartner zum Thema Servicerobotik. 2008 organisierte der Automationsspezialist erstmals die Expertentage als internationale Plattform für die Servicerobotik-Community. Das große und vielfältige Interesse der Teilnehmer auch in diesem Jahr hat gezeigt, wie wichtig der intensive, weltweite Austausch über die einzelnen Forschungs- und Praxisprojekte geworden ist.

Statt in der Fabrikautomation an fest definierten Plätzen fest definierte Tätigkeiten zu verrichten, sollen Roboter künftig in Interaktion mit Maschinen, mit anderen Robotern oder mit Menschen unterschiedlichste Aufgaben erledigen. Monotone und anspruchslose Arbeiten zählen ebenso zum Einsatzgebiet wie unangenehme, schmutzige oder gefährliche Tätigkeiten.

Ziel der Servicerobotik ist es, den Menschen bei der Arbeit oder im täglichen Leben aktiv zu unterstützen. Aus einer kleinen Gruppe von Robotikvisionären ist mittlerweile ein interdisziplinäres, globales Netzwerk geworden, das an der Zukunft des Roboters als flexibler Helfer im industriellen und häuslichen Umfeld arbeitet. Mittlerweile hat die Servicerobotik unterschiedlichste Facetten. Vom vergleichsweise einfachen autonomen Staubsauger über den geländegängigen Mondrover bis zum hochkomplexen humanoiden Alleskönner reicht das Spektrum der Anwendungen, an denen derzeit geforscht wird.

Obgleich viele Aufgaben innerhalb der Servicerobotik erst noch zu lösen sind, beweist manche Anwendung bereits heute ihre Praxistauglichkeit. In der Landwirtschaft beispielsweise konnten sich bereits Melkroboter etablieren. Im Labor erarbeiten bereits heute mobile Serviceroboter Versuchsreihen. In Industriebetrieben sorgen sie flexibel für Nachschub an der Montagelinie, und als Überwachungs- und Sicherheitsroboter werden sie in gefährlichen Umgebungen eingesetzt. Selbst als Trainingspartner für behinderte Kinder haben sich interaktive Roboter bereits bewährt.

Kein Wunder also, dass das Interesse der Industrie inzwischen deutlich gewachsen ist, seit sie die mobilen, flexibel einsetzbaren, interaktiven Helfer für sich entdeckt hat. Eine der größten technologischen Herausforderungen der Servicerobotik ist die Interaktion mit dem Menschen. Sicherheitsaspekte spielen dabei eine große Rolle, denn Serviceroboter sind üblicherweise frei beweglich. Sie brauchen deshalb intelligente technische Lösungen, die zuverlässig Kollisionen mit Menschen und Gegenständen vermeiden.

Außerdem gilt es, die Mensch-Roboter-Kommunikation zu optimieren. Während die Spracherkennung schon weit fortgeschritten ist, arbeitet die Forschung an der technischen Entschlüsselung und Interpretation der menschlichen Gestik und Mimik, um künftig auch eine intuitive Kommunikation zwischen Roboter und Bediener zu ermöglichen. Neben Ingenieuren, Mechatronikern, Informatikern und Industriedesignern arbeiten unter anderem auch Psychologen und Soziologen auf dem Gebiet der Servicerobotik: Ihr Wissen soll dazu beitragen, dass sich Roboter und Mensch gegenseitig verstehen. Zudem sollen sie helfen, die Akzeptanz von Servicerobotern beim Menschen zu erhöhen.

Wenn Roboter in einer unbekannten Umgebung flexibel agieren sollen, brauchen sie eine Art Vorstellung von dieser Umgebung und von möglichen Handlungsalternativen. Sie müssen in der Lage sein, sich an die jeweilige Umgebung anzupassen, eigenständige Handlungsstrategien zu entwickeln und Alternativen gegeneinander abzuwägen. Künftig sollen Serviceroboter auch bei unvorhergesehenen Ereignissen in der Lage sein, ihre Aufgabe auszuführen. Die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten ist daher ein entscheidender Schwerpunkt in der aktuellen Servicerobotikforschung.

Dazu zählt das Kennenlernen einer neuen Umgebung mittels elektronischer und optischer Messverfahren ebenso wie die Entwicklung von Systemen, die ein selbständiges Lernen, Planen und Entscheiden möglich machen. Auch hier arbeiten interdisziplinäre Teams intensiv an praktischen Lösungsansätzen.