Hier klicken!

Select Page

Roboter – die intelligenten und lernfähigen Werkzeuge der Zukunft

Roboter – die intelligenten und lernfähigen Werkzeuge der Zukunft

Erst vor kurzem haben Prof. Dr. Sami Haddadin und sein Forschungsteam mit Simon Haddadin und Sven Parusel für ihren flexiblen und einfach zu bedienenden Roboter den Deutschen Zukunftspreis 2017 erhalten. Doch was steckt hinter dem Konzept dieses Roboters? In seiner Keynote auf der Matlab Expo im Sommer letzten Jahres sprach Sami Haddadin über seine Vision der Robotik für die Zukunft und welche Schritte heute bereits dafür getan werden können.

Der Stand der Technik
Prof. Dr. Sami Haddadin definiert Roboter als intelligente, lernfähige Werkzeuge, die in der Lage sind, den Menschen zu unterstützen, und verortet sie so als nächste Entwicklungsstufe der Werkzeuge in einer Linie nach Steinkeil, Dampfmaschine und Computer.

Dennoch sind die meisten Roboter heute noch weit davon entfernt, selbstständig handeln zu können. Stattdessen stehen sie hinter Schutzzäunen und absolvieren immer die gleichen Arbeitsabläufe. Zudem beschränken sich ihre Freiheitsgrade meist auf sechs oder höchstens zwölf Dimensionen. Das bedeutet: Die Roboter, die heute im Einsatz sind, fungieren zum größten Teil als Produktionsmaschinen mit festgelegten Aufgaben und sind abgeschottet vom Menschen.

Eine Revolution in der Mensch-Maschine-Interaktion
Der technische Fortschritt der letzten Jahre hat es möglich gemacht, Robotern einen neuen Platz in unserer Arbeitswelt, aber auch im privaten Bereich geben zu können. Ein wichtiger Punkt ist, dass wir nun den Robotern beibringen können, mit dem Menschen zu interagieren. Besonders wichtig ist in diesem Punkt die Ingenieurstechnologie, die den Roboter hochbeweglich macht. So verfügt z. B. der vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) entwickelte Roboter Agile Justin über 53 Freiheitsgrade.

Ebenso zentral für die Interaktion mit dem Menschen ist die Sensorik, mit der ein Roboter ausgestattet ist. Denn über Sensoren kann er seine Umwelt und so auch Menschen in seiner Umgebung wahrnehmen. Zudem kann er merken, wenn ein Mensch physisch mit ihm interagiert.

Vernetzung
Der Punkt, in dem Roboter dem Menschen schon einen großen Schritt voraus sind, ist die Vernetzung. Roboter können bereits heute untereinander kommunizieren und eine kollektive Intelligenz bilden. Genau hier können sie den Menschen auch weiter unterstützen, indem sie die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschineninformationen bilden. Dazu Haddadin: „Ein ganz zentraler Meilenstein, wenn nicht sogar Quantensprung der derzeitigen Entwicklung sind die Cobots, d. h. Roboter, die mit dem Menschen interagieren können und zugleich miteinander vernetzt sind.“

Durch die Vernetzung untereinander sammeln die Roboter eine Vielzahl an Daten, die sie nutzen können, um aus ihnen zu lernen und Entscheidungen zu treffen. Diese autonome Handlungsfähigkeit macht den Roboter zu einem wertvollen Unterstützer. Denn ein autonomer Roboter kann mehr als nur eine vordefinierte Handlung ausführen, besitzt Lernfähigkeit und kann für verschiedene Zwecke und Tätigkeiten eingesetzt werden.

Autonome Systeme als Herausforderung für die Programmierung
Die Fähigkeit, selbstständig zu handeln, erfordert auch ein neues Level für Betriebssysteme und die Programmierung für Autonome Systeme, denn, so führt Sami Haddadin aus: „Ein Autonomes System interagiert mit einer potenziell unbekannten und fast nicht beschreibbaren Umwelt. Das muss auch in den Abstraktionsmodellen einer Software repräsentiert sein.“ Eine große Herausforderung ist bspw. das Sammeln der über die Sensoren gewonnenen Daten, die dann in Echtzeit zu einem kohärenten Bild der Umgebung zusammengefügt werden müssen.

Weiterhin ist es essentiell, das Autonome System mit Informationen und Szenarien zu trainieren, sodass es erlernt, selbst sinnvolle Entscheidungen zu treffen. Gerade der Prozess des Trainings nimmt meistens viel Zeit und Ressourcen in Anspruch. Deshalb hat MathWorks vor kurzem die Möglichkeit in Matlab eingeführt, auf bereits vortrainierte neuronale Netzwerke wie GoogLeNet zurückzugreifen.

Digitale Unterstützung in allen Lebensbereichen
Je komplexer die Handlungen sind, die ein Roboter übernehmen soll, umso mehr Daten muss er in kürzester Zeit verarbeiten und daraus intelligente Handlungen initiieren können. Doch mit diesen Fähigkeiten steigt auch der Nutzen, den der Mensch aus ihnen ziehen kann.

Die klugen, digitalen Helfer könnten sowohl für die private Unterstützung im Alltag als auch für Industrieroboter in der Industrie  4.0, aber auch in der Medizinrobotik genutzt werden – etwa als Nanoroboter, die Medikamente im Blut verabreichen, ebenso wie als Exoskelette für die Rehabilitation. Noch hat die Forschung erst die ersten Schritte auf diesem Weg gemacht, aber die Möglichkeiten sind schon heute vielfältiger als je zuvor.

Quelle: The MathWorks, Inc.

Veröffentlicht von

Alexandra Pisek

Von Mensch zu Mensch oder zwischen Mensch und Maschine – Kommunikation ist vielfältig und das fasziniert mich bei meiner täglichen Arbeit.

ANZEIGE


Bevorstehende Veranstaltungen

Dez
11
Di
ganztägig 7. VDI-Fachtagung Industrielle R... @ Kongresshaus Baden-Baden
7. VDI-Fachtagung Industrielle R... @ Kongresshaus Baden-Baden
Dez 11 – Dez 12 ganztägig
Roboter können den Menschen am Arbeitsplatz nicht ersetzen – aber unterstützen. Auf der 7. VDI-Fachtagung Industrielle Robotik, am 11. und 12. Dezember in Baden-Baden, erklären Experten, wie kollaborative Robotik den Produktionsprozess effizienter macht und warum[...]
Jan
16
Mi
ganztägig all about automation hamburg @ Messehalle Hamburg-Schnelsen
all about automation hamburg @ Messehalle Hamburg-Schnelsen
Jan 16 – Jan 17 ganztägig
Die all about automation Messen sind regionale Plattformen für industrielle Automatisierungstechnik. Sie zeichnen sich durch ein Konzept aus, das Zeit für den Dialog ermöglicht und den Fokus auf das lösungsorientierte Fachgespräch legt. Hersteller, Systemintegratoren, Distributoren[...]
Mrz
12
Di
ganztägig all about automation friedrichsh... @ Messe Friedrichshafen
all about automation friedrichsh... @ Messe Friedrichshafen
Mrz 12 – Mrz 13 ganztägig
Die all about automation Messen sind regionale Plattformen für industrielle Automatisierungstechnik. Sie zeichnen sich durch ein Konzept aus, das Zeit für den Dialog ermöglicht und den Fokus auf das lösungsorientierte Fachgespräch legt. Hersteller, Systemintegratoren, Distributoren[...]

ANZEIGE


ANZEIGE


Aktuelle Ausgabe

Translate »
 

Cookies helfen uns bei der Bereitstellung unserer Dienste. Durch die Nutzung unserer Dienste erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Mehr erfahren Mehr erfahren

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind auf "Cookies zulassen" eingestellt, um das beste Surferlebnis zu ermöglichen. Wenn du diese Website ohne Änderung der Cookie-Einstellungen verwendest oder auf "Akzeptieren" klickst, erklärst du sich damit einverstanden.

Schließen