Wissenschaft und Technik

Digitale Butler spülen und servieren

An Universitäten in Deutschland und Österreich werden elektronische Hilfsarbeiter für daheim entwickelt. Die Haushaltsroboter sollen spülen, bügeln und servieren – Butler¹ mit digitalem Hirn. Bislang jedoch sind die künstlichen Helferlein noch etwas ungelenk² – und ziemlich teuer.
Nicht nur im Roboter-begeisterten Japan und in den USA schreitet die Entwicklung von künstlichen Butlern voran. Auch in Deutschland sind diverse Forschungseinrichtungen dabei, neue elektronische Helfer zu entwickeln, die in einigen Jahren marktfähig³ sein sollen. Drei Beispiele aus Karlsruhe, Aachen und Graz.

Armar bei der Arbeit: Der Roboter kann die Spülmaschine ein- und ausräumen oder den Kühlschrank neu bestücken.

Armar soll kein Sklave sein
Gerade haben Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs «Humanoide Roboter» an der Universität Karlsruhe den Prototyp Armar-IIIb fertiggestellt.
«Unser Ziel ist es nicht, einen Sklaven zu entwickeln, sondern wir wollen unseren Roboter als einen Gehilfen konzipieren, der sich auch höflich verhält», sagt Rüdiger Dillmann von der Universität Karlsruhe. Mit Armar-IIIb haben die Forscher einen Prototyp hergestellt. Das Modell der dritten Generation unterscheidet sich von seinen Vorgängern vor allem durch sein geringeres Gewicht und eine verbesserte Elektronik.

«Steigende Anzahl von Single-Haushalten»
Nachdem man den Roboter eingeschaltet hat, kann er Objekte fixieren und wartet auf Eingaben, die in deutscher und englischer Sprache gemacht werden können. Bevor Armar im Haushalt aktiv werden kann, muss man ihm zeigen, welche Objekte in einer Küche relevant sind. Dann kann er selbstständig einen Kühlschrank öffnen, einräumen und wieder schließen oder auch eine Geschirrspülmaschine befüllen. Das Bügeln wollen ihm die Forscher auch noch beibringen.
«In Anbetracht der steigenden Anzahl von Single⁴-Haushalten, eröffnen sich hier zukünftige Anwendungsfelder», sagt Dillmann. So könne man beispielsweise auch bequem per Telefon Kontakt zu Armar aufnehmen und ihm den einen oder anderen Auftrag erteilen. Auch sei ein Einsatz des Roboters im Pflege- oder Sicherheitsbereich denkbar.
Vom äußeren Erscheinungsbild her trägt Armar-IIIb tatsächlich recht menschliche Züge. Mit einer Größe von 1,70 Metern und einem Gewicht von etwa 120 Kilogramm ist er derzeit noch eine etwas behäbige⁵ Haushaltshilfe. Das wollen die Forscher aber noch ändern. Die Zielgröße liegt bei 1,55 Metern und das Gewicht soll weiter reduziert werden. Mithilfe seines Sensorkopfes, der mit künstlichen Augen und Ohren ausgestattet ist, kann Armar Bilder aufzeichnen. In Anlehnung an menschliche Gliedmaßen hat der Roboter zwei Arme und Hände mit je fünf Fingern. Statt der Beine verfügt er bisher aber nur über Räder.
Einen Armar zu bauen, ist derzeit extrem zeitaufwendig und teuer. Es wird deshalb noch eine Weile dauern, bis der Roboter tatsächlich Marktreife erlangt. Im Moment würde er 150 000 Euro kosten. Der Preis ließe sich, sagt Dillmann, dadurch reduzieren, dass man zunächst nur Teilfunktionen des Roboters, wie beispielsweise den Kopf oder die Hände, vermarktet.

Cäsar spricht nur Englisch
Auch die Rheinisch-Westfälische Technische Universität (RWTH) Aachen arbeitet an der Entwicklung eines Roboters, der im Haushalt eingesetzt werden soll. Er hört auf den Namen Cäsar. Ebenso wie Armar muss man auch ihn zunächst einmal mit der Umgebung bekannt machen, bevor er sich selbstständig orientieren kann. Mit Hilfe eines Laserscanners nimmt Cäsar dann auf, was er sieht. Wenn man ihm anschließend einen Befehl dazu erteilt, ist er in der Lage, beispielsweise ein Glas aus der Küche oder eine Zeitung aus dem Wohnzimmer zu holen. Allerdings versteht Cäsar bislang nur Englisch.
Mit einem Menschen hat der Roboter mit dem kaiserlichen Namen kaum Ähnlichkeit. Er verfügt über eine quaderähnliche Basis mit einem rechteckigen Aufsatz und einem Greifarm. Die Auge-Greifer-Koordination wird dabei durch eine auf dem Aufsatz angebrachte Stereokamera gewährleistet. Angetrieben wird Cäsar durch einen Rollstuhlmotor. Bis zu zwölf Kilometer pro Stunde schafft er damit. Er hat dieselbe Größe wie Armar, ist aber mit einem Gewicht von 80 Kilogramm erheblich leichter.
Noch betreiben die Forscher an der RWTH Aachen Grundlagenforschung. In einigen Jahren hat Cäsar aber gute Chancen, als Produkt auf den Markt zu kommen, sagt RWTH-Wissenschaftler Stefan Schiffer.

Flea – eine künstliche Sekretärin von morgen

Cäsar serviert: Eine Stereokamera und ein Greifarm sorgen dafür, dass der Roboter Objekte im Raum erfassen, greifen und anderswo wieder abstellen kann.

Auch jenseits der deutsch-österreichischen Grenze arbeitet man derzeit an elektronischen Haushaltshelfern. An der Technischen Universität Graz sind Forscher seit etwa eineinhalb Jahren dabei, einen weiblichen Prototyp namens Flea zu entwickeln. Die Floh-Dame hat einen Frauenoberkörper und langes braunes Haar. Sie ist ebenso groß wie das Aachener Modell, wiegt aber nur 50 Kilogramm.

Auch Flea kann Gegenstände und Gesichter erkennen, nach Objekten greifen und Sprachkommandos in englischer Sprache verstehen. Beispielsweise bewirkt der Befehl «Go to the secretary», dass der Roboter ins Sekretariat geht, um dort Post oder andere Gegenstände abzuholen. Dann kann man ihm den Befehl geben, diese Post auszuliefern. Bei unbekannten Personen fragt Flea nach dem Namen und anderen wichtigen Informationen, sodass sie ihr internes Profil der Person abrunden kann.

Ob Haushaltshilfe oder Sekretärin – den Status eines Familienmitgliedes, den sie in asiatischen Ländern haben, werden Serviceroboter in Deutschland vorerst wohl nicht erreichen. Wohl aber können sie angesichts einer alternden Gesellschaft einmal dazu dienen, die Autonomie von Senioren länger zu erhalten.

Roboter-Dame Flea mit langem Haar: Profile der Menschen, mit denen das Gerät in Kontakt tritt, werden erstellt und vervollständigt.

Von Anette Weingärtner

¹But|ler, der; -s, - [engl. butler < afrz. bouteillier = Kellermeister, zu spätlat. but(t)icula = Fässchen, Krug]: Diener in einem vornehmen Haushalt, bes. in England.

²un|ge|lenk <Adj.> (geh.): steif u. unbeholfen, ungeschickt (bes. in den Bewegungen); ungewandt: ein -er Mensch; eine -e Schrift; sich u. bewegen, ausdrücken.

³markt|fä|hig <Adj.> (Wirtsch.): (von Waren) für den [Massen]absatz geeignet: dieses neue Produkt ist noch nicht m.

⁴Sin|g|le, der; -[s], -s [engl. single]: jmd., der ohne Bindung an einen Partner lebt: er, sie ist ein S., lebt als S.

⁵be|hä|big <Adj.>: a) beleibt und phlegmatisch: ein dicker, -er Mann;
b) von ausladender Form: ein -er Sessel; c) sich langsam, gemessen, geruhsam, schwerfällig bewegend: mit -en Schritten; b. näher kommen.

Der Text ist entnommen aus: http://www.spiegel.de/netzwelt/tech/0,1518,537189,00.html