Wissenschaftler entwickeln Algorithmen mit deren Hilfe Computer und Roboter autonom lernen und handeln. Die Robotik befasst sich mit der Steuerung und Entwicklung von Robotern. Roboter sind stationäre oder mobile Maschinen, die nach einem bestimmten Programm festgelegte Aufgaben erfüllen. Roboter und Automaten sind demnach nur so gut, wie derjenige Entwickler, der das Computerprogramm geschrieben hat. Ein Computer versteht nur ja und nein beziehungsweise Null und Eins oder noch einfacher: Strom an, Strom aus.
Künstliche Intelligenz – ein Produkt der Neuroinformatik
Die neuesten Robotergenerationen nutzen künstliche neuronale Netze. Damit erhalten sie eine künstliche Intelligenz, wodurch Computer nicht mehr nur ein einfaches Schema abspulen, sondern sie wählen aus mehreren Möglichkeiten die beste Variante für ihr Verhalten aus.
Bei künstlichen neuronalen Netzen handelt es sich um Techniken, die auf der Neurophysiologie des Menschen aufbauen. Da es sich um eine Verknüpfung zwischen biologischen Funktionsstrukturen und technischen Geräten mit Computersteuerung handelt, nennt sich das Forschungsgebiet Neuroinformatik. Damit ist die Neuroinformatik ein Teilgebiet der Bionik. Ein Arbeitsbereich sind zum Beispiel lesende Automaten. Sie entziffern beispielsweise Schecks oder Strichcodes im Bereich der Warenkennzeichnung. Beim Aussortieren von fehlerhaften Werkstücken in der Industrie unterstützen die Maschinen den Menschen, indem sie automatisch Materialfehler erkennen und so den Menschen eintönige Fließbandarbeiten abnehmen.
Automatisierungslösungen für mittelständische Betriebe
Ein weiteres Anwendungsgebiet moderner Roboter sind kostengünstige und modular aufgebaute Automatisierungslösungen für kleine und mittelständische Unternehmen. Die Automatisierung von Fertigungsprozessen spart Kosten für den Betrieb. Doch die meisten Lösungen sind für kleine und mittelständische Unternehmen meist zu teurer und zu unflexibel. Ein EU-Projekt fördert aktuell die Entwicklung einer neuen, modularen Robotergeneration. Die neuen Roboter sollen intuitiv bedienbar sein, gängige Sicherheitsvoraussetzungen erfüllen und innerhalb von maximal drei Tagen im Betrieb vor Ort installiert sein. Ihre Einsatzgebiete liegen in der Bearbeitung von Holz, Metall, Gummi, Keramik oder Plastik.
Weitere Informationen und ein praxisbezogenes Video finden sich bei der europäischen Robotik-Initiative zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittelständischen Produktionsbetrieben SMErobot™. (Anmerkung: SME ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung für kleine und mittelständische Unternehmen, kurz kmU.)
Robotik – Roboter übernehmen gefährliche Aufgaben
Roboter setzt man dort ein, wo der Mensch entweder nicht hin kommt, wie zum Beispiel zur Erkundung des Weltalls und anderer Planeten oder in Situationen, in denen es für den Menschen zu gefährlich ist. Hierzu zählen die Bombenentschärfung, die Minensuche und Rettungsroboter. Solche Hilfsroboter müssen die Umgebung erkunden, Daten sammeln und eine virtuelle Karte vom Katastrophenort erstellen. Anschließend können Maßnahmen zur Bergung von zum Beispiel verschütteten Personen eingeleitet werden.
Prothetik – fühlende Prothesen geben Menschen haptische Wahrnehmung zurück
Mechanische Arme und Beine helfen arm- oder beinamputierten Menschen im Alltag. Neu ist, dass künstliche Hände jetzt auch Rückmeldungen über berührte Objekte geben. Amerikanische Neurophysiologen entwickelten eine Methode, bei der die leiten die Nervenimpuls auf eine handgroße Hautregion oberhalb der Brust um. Sensoren auf der Haut registrieren die Bewegungen der Brustmuskeln, wodurch die Armprothese gesteuert wird. Sensoren in der Prothese schicken wiederum Signale an ein Gerät, welches einen Druck auf die Brusthaut ausübt. So spüren die Patienten ihre Prothese fast wie eine echte Hand. Sie können nunmehr wieder Berührungen, Temperatur und Schmerz über die neuartige Prothese empfinden.
Quellen: Spiegel Online: Künstliche Hand greift und fühlt, 27.11.2007