Autonome Roboternetzwerke 28.01.2019, 13:27 Uhr

Roboternetzwerke nach dem Vorbild der legendären Samurai und der Rolling Stones

Gemeinsam sollen die Roboter der Zukunft stark sein. Sie sollen sich absprechen und Aufgaben so verteilen, dass sie die Ziele, die Menschen ihnen gaben, so schnell und so gut wie möglich erreichen. Dafür müssen sie aber verstehen lernen.

Roboter stehen an den Schnittstellen einer Gitternetzstruktur

Foto: panthermedia.net/Higyou

Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben –zunächst einmal merkwürdig anmutende – Vorbilder für ihre Arbeit an einer neuen Robotergeneration ausgewählt: Die sieben Samurai, die einstigen Fußballspieler Manfred Kaltz und Horst Hrubesch, die Rolling Stones und Marvels Avengers. Doch was auf den ersten Blick irritiert, lässt sich erklären. Alle Vorbilder waren nur mit anderen stark. Sie konnten Herausforderungen bewältigen und Ziele erreichen, an denen die oder der Einzelne trotz herausragender Fähigkeiten gescheitert wäre. Genauso sollen die Roboterteams agieren, die den Forschern vorschweben. In der Tiefsee oder auf außerirdischen Expeditionen sollen sie ihre Fähigkeiten bündeln und sich absprechen, um weitgehend autonom ihre Aufgaben zu erfüllen.

Roboter werden selbstständig auf dem Mars arbeiten

„Autonome Roboternetzwerke werden zukünftig eine Schlüsseltechnologie sein“, sagt Michael Flad, Forschungsgruppenleiter Kooperative Systeme am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) des KIT. Sie sollen etwa auf dem Mars oder dem Meeresgrund selbstständig Systeme aufbauen und Proben nehmen können. Schwimmende oder fliegende Drohnen sollen geeignete Standorte für Ausrüstung oder Untersuchungen auskundschaften, während sich andere Einheiten dorthin bewegen, um Material auszuladen oder abzutransportieren.

„Für solche Aufgaben brauchen wir Robotersysteme mit vielfältigen Fähigkeiten“, sagt Flad. Sie müssen beispielsweise in der Lage sein, ihnen unbekannte Objekte zu greifen und zu manipulieren, sich an verändernde Umgebungen anzupassen und vor allem die Aufgaben untereinander zu verteilen. Dabei müsse man die unterschiedlichen Fähigkeiten der Roboter berücksichtigen.

US-Roboter können bebilderte Anleitungen lesen und umsetzen

Die Karlsruher Entwickler könnten sich mit denen des Start-ups Vicarious AI aus San Francisco zusammentun. Sie haben Roboter mit zwei Armen entwickelt, die mit unterschiedlichen Greifern ausgestattet sein können. Außerdem sind sie in der Lage, Bilderserien, die den Zusammenbau von Möbeln, Legosteinen oder technischen Geräten darstellen, zu interpretieren und in Bewegungen umzusetzen. Bisher stehen Roboter ratlos vor derartigen Bildern.

„Auch wenn man versucht, einem Computer etwas beizubringen, indem man ihm etwas vormacht, wiederholt er exakt die Bewegungen“, sagt Dileep George, Spezialist für Künstliche Intelligenz bei Vicarious. „Er versteht nicht das Konzept, das dahintersteckt.“ Georges neueste Entwicklung schon. Der Roboter könne Konzepte erkennen und ähnlich wie Menschen lernen, 500 hat er bereits abgespeichert. Für große Aufgaben wie den Bau von Möbeln oder Legofiguren reicht es allerdings noch nicht. Immerhin kann er schon Figuren nach einer bildlichen Vorlage ordnen, die wirr durcheinanderliegen. „Unsere Arbeit bringt uns näher an das Ziel, Roboter zu bauen, die eine Art gesunden Menschenverstand haben“, meint George.

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Netzwerke für den Rückbau von Atomanlagen und autonomes Fahren

Dass Karlsruher Netzwerk ist nicht nur für die reine Forschung geeignet, wenn es einmal in Aktion tritt. Es könne auch beim autonomen Fahren sowie in Logistik und Transport eingesetzt werden. Selbst in Katastrophengebieten könnten die pfiffigen Roboter eingesetzt werden. Oder beim Rückbau von Atomanlagen. Bisher gibt es in beiden Fällen lediglich ferngesteuerte mechanische Helfer. Wenn die Bediener jedoch die Situation nicht einschätzen können, etwa weil Rauch die Übertragung von Bildern unmöglich macht, sind diese Roboter zu nichts mehr nutze.

Es gebe ein großes Potenzial für Maschinen, die sich untereinander absprechen und gemeinsam handeln. „Ohne eine Zusammenarbeit zwischen den autonomen Systemen und Interaktionen mit dem Menschen, der zumindest mittelfristig noch als Akteur vorhanden sein wird, kann automatisches Fahren allerdings kein Plus an Verkehrssicherheit, Zeitersparnis oder Komfort bringen“, sagt Flad.

 

Mehr zu autonomen Robotern und ihren Einsatzfeldern:

Dominik Bösl, VP Consumer Driven Robotics bei der Kuka AG glaubt nicht an die Vollautomation. „Keine künstliche Intelligenz wird die Intelligenz, die Kreativität und die Erfahrung eines Menschen erreichen können“, glaubt der Informatiker.Wir haben mit ihm gesprochen – über die Herausforderung, intuitive Roboter zu bauen.

Der große Wettlauf zum Mars hat längst begonnen, ab 2025 sollen erstmals Menschen zum roten Planeten fliegen. Bis dahin sollten die Roboternetzwerke spätestens einsatzbereit sein.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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