Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung 39/2001

Flitzen über Stock und Stein

Robotiker streiten: Sollen sie die Natur nachbauen - oder sie mit neuen Ideen übertrumpfen?

Von Annette Leßmöllmann

Quietsch, schnauf, rassel: Wenn Roboter laufen, dann unter Geräuschentfaltung. Die Schöpfer der Laufroboter stört das nicht, denn zunächst einmal geht es ihnen nur darum, die Wesen halbwegs stabil in Bewegung zu setzen. Und schon streiten sich die Gelehrten: Sollen sie die Natur imitieren - oder sollen sie sich von technischen Prinzipien leiten lassen? Also Imitation oder Konstruktion?

Laufen ist ein gutes Prinzip. Anders als ein Rad braucht ein Bein keinen Dauerkontakt mit dem Boden, kann also über Hindernisse steigen - lebenswichtig beispielsweise für einen Roboter, der Minen suchen soll. Andere bebeinte Stahlwesen sollen irgendwann Vulkane erklettern, Planeten erkunden, in Ruinen graben - Tätigkeiten, die Menschen in Gefahr bringen würden: um solche Risiken auf Maschinen abzuwälzen, baut die Robotik-Welt alles, was Beine hat.

Der Zweibeiner ist die Krone der Labor-Schöpfungen: Schwierig, weil nicht leicht auf den Beinen zu halten, aber menschenähnlich und deswegen gut in menschlichen Umgebungen einzusetzen. Zum Beispiel Hondas P-3, längst ein Medienstar. Er ist riesig, hat Arme, Beinen und einen Kopf wie ein Mensch, kann gehen, einen Einkaufswagen schieben und sprechen. Das sind doch schon mal drei grundlegende Fähigkeiten. Aber die Robotik-Kollegen sind unzufrieden. Denn P-3 ist ferngesteuert. Ist nicht die Eigenständigkeit der Maschinen das Ziel? Wenigstens kann P-3 von alleine gehen. Plump wuchtet er seine 130 Kilogramm Gewicht durch den Raum. Jetzt müßte man nur noch seinen Gang verschönern, meint einer seiner Väter, der Japaner Kazuo Tanie, "damit er von den Menschen akzeptiert wird".

Bob Quinn von der Case Western University in Cleveland glaubt nicht, daß es klug ist, erst an die Technik und dann an die Eleganz zu denken: "Wer etwas bauen will, was natürlich wirkt, muß bei der Konstruktion von Anfang darauf hinarbeiten." Biomimese heißt das Zauberwort. "Sehen Sie sich die Natur an!" ruft der Jenenser Forscher Hartmut Witte den Robotikern zu: Am Institut für Zoologie und Evolutionsbiologie analysiert er, wie Pferd, Elefant und Hund laufen. Diese Geh-Wissenschaft stellt er dann den interessierten Robotikern zur Verfügung.

Aber nicht jeder Robotiker ist interessiert. Das natürliche Vorbild ist oft so kompliziert, daß es technisch nicht nachgeahmt werden kann. Wenn Robotiker beispielsweise hohe Beweglichkeit mit Hilfe vieler Gelenke und Motoren erreichen wollen, bezahlen sie dafür mit höherem Gewicht, Langsamkeit und Anfälligkeit der Maschinen.

Ein trittsicheres Exemplar ist BISAM, der Vierbeiner aus dem Karlsruher Forschungszentrum Informatik. Er tariert im Stehen regelmäßig sein Gleichgewicht aus, und wenn man einen seiner Füße in die Hand nimmt, drückt er dagegen, um nicht umzufallen. Wie ein Hund. Dafür freilich läuft er sehr langsam, tastet sich über Hindernisse, fühlt vor, ob er einen Fußpunkt findet - wie ein sehr vorsichtiger Hund. LAURON III aus dem gleichen Labor arbeitet auch tierähnlich. Bei ihm stand allerdings die Stabheuschrecke Pate.

Überhaupt halten es viele Robotiker lieber mit robusten Lebensformen. Geradezu ins Herz geschlossen haben sie die Schafe. Forscher wie Bob Quinn studieren, wie das Tier Hindernisse nimmt, und bauen ihre Beine nach; jedes der drei Beinpaar ist anders.

"Kopiert nicht die Natur, kopiert lieber ihre Funktionen", sagt dagegen Martin Buehler von der McGill-Universität im kanadischen Montréal. Er fragte sich: Nach welchem Prinzip bewegt sich die Schabe? Nun, nach diesem: Sie rast über Stock und Stein. Konsequenz für die Roboter-Imitation: Wenig Sensorik, wenig Gelenke, wenig Motoren, wenig Berechnung, dafür enorme Krabbelfreude. Buehler hat in einem Forscherverbund den HRex entwickelt: Dieser Sechsbeiner hat einen Quaderkörper und läuft, in dem er seine Beinchen im Kreis schleudert - so, als würden wir unseren Arm einmal rundrum kreisen lassen. Mit einem "Batsch" landet jedes Bein auf dem Boden, und batsch batsch batsch flitzt die Kunst-Schabe über Linoleum, Treppen, Rasen, Matsch, in den Teich - denn sie kann schwimmen. Wenn sie ein Hindernis auf den Rücken wirft, stört sie das nicht: Sie stellt ihre Beine wieder auf und rennt weiter.

Könnte der robuste Krabbler an Katastrophenorten eingesetzt werden, um nach Überlebenden zu suchen? "Leider noch nicht", entgegnet Buehler ein bißchen verschämt. Bei Einsätzen werden immer noch Roboter mit Rädern bevorzugt. Denn obwohl sie schon mal steckenbleiben oder kippen können: Radroboter sind bis auf weiteres weniger anfällig als die Laufmaschinen.

Ein Rad-Bein-Hybrid stammt aus Quinns Labor; er heißt Wheg, und auch sein Name kombiniert Wheel und Leg. Er schleudert seine Beine ähnlich wie HRex im Kreis, allerdings sind bei ihm jeweils mehrere Beine radial angeordnet, wie die Speichen eines Rades, nur ohne Radkranz. Auch Wheg saust schabenartig durch die Lande. Diesmal hat sein Schöpfer nur abstrakte Bewegungsprinzipien, nicht aber das Tier selbst imitiert.

Leider, sagt Karsten Berns, der in der vergangenen Woche die Weltkonferenz für laufende und kletternde Roboter in Karlsruhe organisiert, leider seien all die Wandertiere nicht praxisreif. Minensuchroboter? "Ein Skandal", antwortet er knapp: Solange es genügend Menschen in den betroffenen Ländern gibt, die für ein paar Pfennige ihr Leben riskieren, steckt niemand Geld in die Robotertechnik. "Die Industrie sagt: Wir kaufen euch die Sachen erst ab, wenn sie fertig sind." Ein Hauptabnehmer deutscher Robotiker sind die Technikmuseen.

(c) Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung 39/2001