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Das Roboter-Kabinett des Dr. Scaramuzza
Aus dem Unterricht des CAS Disruptive Technologies berichtet Simon Schütz:
1920 wurde das Wort Roboter zum ersten Mal im tschechischen Theaterdrama R.U.R. – Rossum’s Universal Robots verwendet. Das Stück zeigt, wie die Firma R.U.R. künstliche Menschen herstellt und diese Roboter als billige und rechtlose Arbeiter einsetzt und damit den ganzen Industriezweig revolutioniert. Während dem Stück rebellieren die Maschinen jedoch und zerstören so am Ende die Menschheit. Bleibt zu hoffen, dass der Schriftsteller Karel Čapek mit seinem visionären Stück nicht bis zum Ende recht behält.
Heute definieren wir Roboter folgendermassen:
“A mechanical or electro-mechanical machine that follows a set of user-defined instructions.”
Dieser Begriff umfasst nicht nur den futuristischen Einsatz von Robotertechnologie und Humanoiden, sondern auch bereits Altbekanntes, wie Roboter in der Automobilfertigung oder eine Kaffeemaschine.
Grundsätzlich werden folgende Typen unterschieden:
- Stationary Robot: An einem Ort fixiert.
- Mobile Robot: Kann sich in der Umwelt mehr oder weniger flexibel bewegen.
- Ground Robots
- Flying Robots
- Underwater Robots
Nachfolgend einige Beispiele für bereits bestehende oder sich in der Testphase befindende Roboter:
ASIMo ist der zurzeit am weitesten entwickelte humanoide Roboter und wurde von Honda im Jahr 2000 entwickelt, um dem Menschen im Alltag zu helfen. Heute ist er Teil des Entertainments in Disneyland.
NAO ist ebenfalls ein humanoider Roboter und wurde vom französischen Hersteller Aldebaran Robotics 2006 vorgestellt. Er erkennt momentan Sprache, Gesichter und teilweise auch bereits Emotionen von seinem Gegenüber. Selbst kann er mit Sprache antworten und auf Berührungen reagieren. Man kann ihm bereits Bewegungsabläufe beibringen, die er dann genau so wiedergeben kann.
eBee von SenseFly fliegt selbständig und macht Luftaufnahmen von seiner Umwelt und erstellt dann daraus eine 3D Rekonstruktion.
Mit Prime Air testet Amazon die Warenzustellung mithilfe von Drohnen. Dazu wurden bereits grossangelegte Feldversuche in Grossbritannien gemacht, jedoch ist das Ganze momenten erst eine Vision, da das GPS Signal noch
nicht stark genug ist, um die Drohne zentimetergenau landen zu können.
Kiva Systems hat das sogenannte Robotic Warehouse entwickelt. Dabei kommen Warenregale mit den richtigen Produkten auf Bestellung zum Mitarbeiter und nicht umgekehrt. Durch die automatisierten Warenregale ist der ganze Ablauf sehr viel effizienter als vorher. Die Technik wurde für 775 Mio. USD an Amazon verkauft und nennt sich seither Amazon Robotics.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit für automatisierte Systeme sind sogenannte Telepresence Robots. Via Videotelefonie und einem entsprechenden Roboter, kann man sich in weit entfernten Räumen umherbewegen. Eingesetzt wird diese Technologie bereits bei HR-Gesprächen und ähnlichen Use-Cases.
Baxter ist ein stationärer Industrieroboter, der für einfach Aufgaben in einer Produktionsstrasse programmiert werden kann. Beispiel: Be- oder entladen und Teile von A nach B bewegen.
Die Technologie von iRobot wurde vom Militär bereits 1998 eingesetzt. Damit wurden bspw. Durchsuchungen nach 9/11 oder Fukushima gemacht, ohne Hilfskräfte in den Trümmern zu gefährden.
iRobot hat aber auch den weitbekannten und -verbreiteten Roomba entwickelt und damit schon heute Roboter in viele Haushalte gebracht.
Fortschritt
Seit ungefähr 20 Jahren forscht und arbeitet man mit Robotern. Früher waren es vor allem automatisierte Bodenroboter in Fabriken, die beispielsweise bei der Automobilherstellung eingesetzt wurden.
Den heutigen Stand sieht man an den obengenannten Beispielen. Die Use Cases werden zunehmend verständlicher und die Gesellschaft hat zunehmendes Vertrauen in Robotertechnik.
Zukünftig werden sich Forschungen und Tests auf Human Robots konzentrieren. Hier auch das Beispiel des iCub, der auf dem Stand eines Kleinkindes ist und zunehmend Farben, Formen und Abläufe lernt.
Autonomous Cars
Selbstfahrende Autos, also auch automatisierte Roboter, sind spätestens seit Tesla und Google weltweitbekannt und in aller Munde. Drei Hauptgründe sprechen für den Einsatz von selbstfahrenden Autos: Staus können vermieden werden, da die Effizienz auf der Strasse durch Automatisierung gesteigert wird. Weiter kann die Umwelt geschont werden, da die Autos am umweltfreundlichsten unterwegs sind und nicht durch menschliche Einflüsse Ressourcen unsinnig verbraucht werden. Drittens kann die Sicherheit erhöht werden, auch wenn das Vertrauen in der Gesellschaft aktuell noch nicht gefestigt ist.
Mobile Roboter müssen folgende drei Fragen beantworten, resp. verarbeiten können:
- Wo bin ich?
- Wo gehe ich hin?
- Wie komme ich dahin?
Das bedeutet, dass sie erstens eine Karte benötigen, zweitens die Umwelt analysieren, drittens die eigene Position auf der Karte ermitteln und viertens die Fortbewegung planen und ausführen müssen.
Zum Abschluss einige Eindrücke zu den aktuellen Tests von Davide Scaramuzza, Professor für Robotics an der Universität Zürich. Oder auch: Ein Blick in das Roboter-Kabinett des Dr. Scaramuzza.