Nr. 4 Robotik und KI: Wie kann ich sicher sein, dass Sie kein Roboter sind?

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Nr. 4 Wie kann ich sicher sein, dass Sie kein Roboter sind?

Was haben die Roboter je für uns getan?

Mit dem Drama R.U.R. (Rossum’s Universal Robots) von Karel Čapek wurde das Wort „Roboter“ in das moderne Vokabular eingeführt. Das Wort ist abgeleitet vom tschechischen Wort Robota, das Zwangsarbeit beschreibt. Auch heute ist dieser Begriff noch eine recht genaue Beschreibung der Rollen, die Roboter übernehmen sollen, während wir sie immer weiter um modernste Funktionen ergänzen.

Das Drama nährt auch unsere Angst, dass Roboter genug von unseren Rollen übernehmen könnten, um Menschen unnötig zu machen.

Erstens: Was ist ein Roboter?

Vielleicht inspiriert von Čapek, stellen wir uns Roboter oft als menschenähnliche Maschinen vor. Roboter können Replikanten oder Androide sein – ein Wort, das seinen Ursprung im Griechischen für „Ähnlichkeit mit Menschen“ hat. Andererseits können Industrieroboter der menschlichen Form nachempfunden sein, wie z. B. der Baxter von Rethink Robotics (Abbildung 1), aber es gibt auch spezialisierte Formate wie SCARA- und kartesische Roboter.

Abbildung 1: Baxter hat ein menschenähnliches Aussehen. Bildquelle.

Viele Forschungsprojekte haben Roboter hervorgebracht, die menschliche Bewegungen oder Ausdrücke nachahmen sollen, so zum Beispiel humanoide Roboter wie der T-HR3 von Toyota und der Asimo von Honda, während der Spot von Boston Dynamics zeigt, wie tierähnliche Formen eingesetzt werden können, um verschiedene Arten von Mobilität zu erreichen.

Einige haben versucht, Roboter nach ihren Eigenschaften zu definieren, und dabei nahegelegt, dass sie Eigenschaften wie Intelligenz, Verstand, Geschicklichkeit, Kraft und Unabhängigkeit aufweisen sollten.

Die British Robot Association definiert einen Industrieroboter als „ein neu programmierbares Gerät, das Teile, Werkzeuge oder spezielle Fertigungshilfsmittel durch variable programmierte Bewegungen für die Ausführung bestimmter Fertigungsaufgaben handhaben und transportieren kann“. Andere Gruppen akzeptieren Roboter, die für eine feste Sequenz entwickelt wurden und nicht umprogrammierbar sind. Selbstverständlich werden auch Werkzeuge wie chirurgische Roboter entwickelt, um von einem menschlichen Bediener aus einer Entfernung gesteuert zu werden, die von ein paar Zentimetern bis hin zu einem anderen Land reichen kann.

Roboter am Arbeitsplatz

Ein einfacher Industrieroboter kann heute für deutlich weniger als 10.000 US-Dollar gekauft werden. Da die Technologie immer erschwinglicher wird, werden Roboter immer gefragter, um die Produktivität am Arbeitsplatz zu steigern, indem sie schneller und länger arbeiten und menschliche Fehler vermeiden. Fabriken können sogar bei Heizung und Raumbeleuchtung sparen, da die Roboter keinen menschlichen Komfort benötigen.

Große Automobilmarken nutzen Robotertechnik bereits seit mehr als 40 Jahren für ihre Fahrzeugmontagearbeiten. Fiats graziöse „Handbuilt by Robots“-Kampagne aus dem Jahr 1979 erregte die Fantasie der Öffentlichkeit. Man sagt sogar, dass die Dreharbeiten von Arbeitern gestört wurden, die dagegen protestierten, dass Roboter ihre Arbeit erledigen.

Weitere Belege dafür, dass Roboter Menschen bei der Arbeit ablösen werden, ist die kürzlich erfolgte erste Drohnenlieferung eines menschlichen Organs für eine Transplantation, wodurch die Kosten für einen Hubschrauberflug mit menschlichem Piloten eingespart wurden. Aber Moment mal: Die Transportlogistik verhindert häufig erfolgreiche Transplantationsoperationen, verursacht hohe Kosten und führt manchmal zu Verzögerungen, die ein Organ unbrauchbar machen können, oder sogar zu Verlusten beim Transport. Die Beseitigung dieser Probleme kann den Organspenderpool erweitern und den Menschen einen besseren Zugang zu den Vorteilen der Transplantation ermöglichen.

Heutzutage werden Roboter in Fabriken nicht nur mit schweren Hubarbeiten betraut, sondern auch mit Aufgaben wie Präzisionsschweißen und Lackspritzen, um die Geschwindigkeit und Präzision über die menschlichen Fähigkeiten hinaus zu erhöhen. Die nächste Generation von kollaborativen Robotern oder Kobots arbeitet in Qualitätskontrollaufgaben mit Menschen zusammen. Im jüngst modernisierten Werk von Audi in Brüssel, in dem die E-Tron-Modelle montiert werden, gehören Kobots zu den Teams, die Karosserieschweißnähte prüfen (Abbildung 2), und werden zur Prüfung an Orten eingesetzt, die für menschliche Prüfer nur schwer oder unmöglich zu erreichen sind. So wird die Qualität für den Kunden verbessert, ohne dass Arbeitsplätze gefährdet werden. Das Unternehmen sagt sogar, dass es möglich sein wird, Menschen mit leichten Behinderungen einzustellen, da sie nun durch die Kobots in ihrer Rolle unterstützt werden können.

Abbildung 2: Kobots können Menschen dabei helfen, ansonsten unmögliche Aufgaben zu erledigen. Bildquelle.

Da diese neue Klasse von Maschinen Roboter aus ihren traditionell bewachten Bereichen herausholt, könnten weniger Hindernisse und eine umfangreichere Zusammenarbeit den Menschen helfen, zu verstehen, was Roboter zu bieten haben, und – was vielleicht noch wichtiger ist – ein Gefühl für ihre Grenzen zu bekommen, sodass gewisse Ängste und Argwohn zerstreut werden können.

Der Umsatz mit Kobots steigt und könnte bis 2027 mehr als 7,6 Mrd. USD erreichen, was fast 40 % des gesamten Robotermarkts ausmacht. Kobots sind für den KMU-Sektor aus verschiedenen Gründen besonders attraktiv. Es stehen freistehende und sogar Tisch-Kobots zur Verfügung, die wenig Platz benötigen und mit minimalem Aufwand in Arbeitsbereiche integriert werden können. Sie lassen sich relativ einfach neuen Aufgaben zuweisen, wodurch sie für Arbeiten mit geringem Volumen/hoher Abwechslung kostengünstig sind. Das beliebte Einarmformat mit sechs drehbaren Gelenken (Abbildung 3) bedeutet, dass Anbieter generische Standardlösungen anbieten können, um eine Vielzahl von Aufgaben kostengünstig und mit nur minimaler Anpassung zu automatisieren.

Abbildung 3: Kobots sind zu einem vielseitigen einarmigen Format konvergiert. Copyright Universal Roboters A/S

Da Roboter in der Branche immer stärker eingebunden und eingesetzt werden, sollte die Programmierung schneller und einfacher werden, die fachlichen Kenntnisse, die für die anstehenden Aufgaben typisch sind, besser integrieren und weniger von Roboterexperten abhängig sein. KMUs, die in der Regel nur einen oder nur eine kleine Anzahl von Robotern haben, benötigen Programmiermethoden, die Ausfallzeiten minimieren.

Ein Roboter verfügt möglicherweise über eine eigene Lernhandstation, oft ein Tablet-ähnliches Gerät, das Menüs und Grafiken bietet, um dem Programmierer die erforderlichen Bewegungen, Positionen und Sequenzen zu beschreiben. Bei sorgfältiger Konstruktion können diese leicht zu verwenden sein, obwohl der Roboter für die Programmierung außer Betrieb genommen werden muss. Die Offline-Programmierung mithilfe von Simulationssoftware ist eine Alternative, die Ausfallzeiten reduzieren kann, obwohl ein qualitativ hochwertiger Simulator erforderlich ist, um Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit zu gewährleisten. Roboter können auch durch Demonstration unterrichtet werden, indem der Roboter in der richtigen Reihenfolge an die gewünschten Positionen bewegt wird und die Koordinaten aufgezeichnet werden, die wiederholt werden sollen, wenn der Roboter in Betrieb genommen wird. Auch wenn es vielleicht leicht zu verstehen ist, bedeutet das Unterrichten durch Demonstration Ausfallzeiten und das Bewegen des Roboters zu präzisen Koordinaten kann schwierig sein.

Wie sieht es mit KI (künstliche Intelligenz) aus? Obwohl wir uns Roboter als gehende, sprechende empfindsame Wesen vorstellen können, die selbstständig denken und Entscheidungen treffen können, ist es in Wahrheit so, dass Roboter sich weitgehend ohne KI entwickelt haben und viele der Aufgaben und viele der in der Industrie und zu Hause anfallenden Aufgaben auch weiterhin erledigen können.

KI-Aspekte können zwar in Roboter integriert werden, um Funktionen wie Sehvermögen oder Mobilität zu verbessern, doch KI kann auch überall im Internet und in der Regel in der Cloud bereitgestellt werden, um leistungsstarke Analysen zu ermöglichen und Mustererkennungsaufgaben zu erledigen. Dennoch ist das Roboterlernen eine neue Disziplin, die maschinelles Lernen und statistische Techniken in die Roboterwelt bringt.

Roboter für die Forschung

Wir Menschen nutzen Roboter auch effektiv, um unsere eigenen Forschungsziele zu unterstützen, insbesondere an Orten, die für Menschen potenziell gefährlich oder unbekannt sind. Unsere Missionen im Weltraum und zu anderen Planeten – insbesondere zum Mars als unser nächster Nachbar – sind wichtige Beispiele.

Abbildung 4: Mars Rover 2020 wird eine weitere Mission zum roten Planeten sein, die von Robotern ausgeführt wird. Bildquelle.

Wir haben bereits mehrere Roboter eingesetzt, um mehr über den Mars zu erfahren, und der nächste Mars 2020 Rover wird Instrumente und Werkzeuge mitführen, um die Umgebung auf dem Planeten so detailliert wie nie zuvor zu untersuchen. Zusätzlich zu fortschrittlichen Kameras, Spektrometern zum Suchen nach organischen Verbindungen und Analysegeräten für die Umweltdynamik ist auch MOXIE – das Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment – ein wichtiger Punkt, denn mit diesem Experiment soll Sauerstoff aus der Kohlendioxidatmosphäre erzeugt werden. Damit ist es klarer denn je, dass wir Roboter als Wegbereiter der menschlichen Erkundung einsetzen.

Roboter für den häuslichen Gebrauch

Obwohl die Verbraucherakzeptanz von Robotern für zu Hause derzeit hinter den Märkten für Industrieroboter zurückbleibt, stellt die Versorgung von kranken und älteren Menschen einen Aspekt dar, der von Robotern gehandhabt werden kann, um Menschen in Not zu helfen. Die zunehmend ältere Bevölkerung und die steigenden Kosten für häusliche Pflege könnten dazu führen, dass es zu viele ältere Menschen im Vergleich zur Anzahl der verfügbaren Pflegekräfte gibt. Autonome, mobile Roboter für die Seniorenbetreuung können Aufgaben übernehmen, mit denen ältere Menschen zu kämpfen haben, z. B. das Aufheben heruntergefallener Gegenstände oder die Einnahme von Medikamenten. Sie können auch Dienstleistungen wie das Vorschlagen von Aktivitäten, die Unterstützung sozialer Interaktionen und die Überwachung der häuslichen Umgebung und der Vitalparameter von Patienten bereitstellen, um Probleme vorherzusehen und zu melden.

Am Arbeitsplatz und zu Hause empfinden wir Roboter möglicherweise eher als Freund statt als Feind.

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