Serviceroboter
Wenn der Roboter den Tee serviert

Serviceroboter sind die Haushaltshilfen der Zukunft. Die Maschinenwesen können den Menschen bedienen, Lasten tragen oder nach Anleitung putzen. In Hannover konnten sich Interessierte jetzt ein Bild vom Stand der Technik machen.
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BERLIN. „Hallo, ich bin Justin“, begrüßt der mannshohe Roboter den Besucher. Oben herum sieht der schicke, blaue Roboter durchaus menschlich aus: Er hat einen Oberkörper mit zwei Armen, die in Händen mit vier Fingern enden, und einen Kopf mit Gesicht, aus dem zwei Kameraaugen das Gegenüber anschauen.

Das untere Ende des Torsos ist indes wenig menschlich: ein großer Zylinder, aus dem vier Räder ragen, auf denen sich Justin fortbewegt. Der Roboter soll im Haushalt helfen, erklärt Thomas Wimböck vom DLR. Er kann putzen, das Geschirr auftragen und sogar einfache Speisen zubereiten. Vergangene Woche, auf der Cebit in Hannover, hatten ihn seine Entwickler vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) darauf programmiert, Zitronentee zuzubereiten.

Vor den staunenden Zuschauern nahm Justin einen Behälter mit Zitronenteegranulat vom Tisch und schraubte es auf. Vorsichtig kippte er es und tippte mit einem Finger der zweiten Hand erstaunlich behutsam auf den Rand, damit das Granulat in das Glas rieselte. Schließlich griff er nach einer Karaffe mit Wasser und goß den Zitronentee auf.

Diese für einen Menschen recht einfache Handlung ist für einen Roboter eine veritable Leistung: Er muss die einzelnen Objekte für die Handlung erfassen, erkennen und sie lokalisieren. Das bedeutet, seine Kameraaugen erfassen die Objekte, die dann mit einer Datenbank abgeglichen und klassifiziert werden. Das ist nicht immer einfach, da die Ausrichtung der Objekte und Lichtverhältnisse die Erfassung beeinträchtigen kann.

Hat der Roboter einen Gegenstand erkannt und lokalisiert, muss er Bewegungsabläufe für den Griff ausrechnen. Dabei muss er etwa entscheiden, ob er ein Objekt besser von der Seite oder von oben anfassen und wie fest er zugreifen kann. Für das Feingefühl beim Greifen sorgen Kraftsensoren in den Fingern.

Die lassen Justin auch ordentlich zupacken: Eine Getränkekiste zu stemmen bereitet ihm kein Problem, erklärt Wimböck. Der Roboter kann mit jedem seiner Arme 14 Kilo heben. In so einem Fall können die Räder aus dem Fahrwerk ausgefahren werden. Mit der vergrößerten Standfläche von knapp einem Meter mal 80 Zentimeter bekommt Justin einen sichereren Stand. Zum Fahren werden sie dann wieder eingefahren. Dann misst das Chassis rund 70 mal 50 Zentimeter. Damit könne Justin auch in einer engen Wohnung navigieren, so Wimböck.

Wichtig beim Umgang mit Menschen ist die Sicherheit. Im industriellen Umfeld, wo Roboter in der Produktion eingesetzt werden, lässt sich das einfach lösen: Mensch und Roboter werden getrennt. Die Bereiche mit den Robotern sind abgesperrt. Betritt ein Mensch diesen Bereich, stoppen die Roboter sofort.

Bei einem Serviceroboter für den Haushalt ist ein solches Konzept wenig praktikabel. Die Roboter müssen auf andere Art sicher gemacht werden. Die DLR-Entwickler etwa haben Justins Extremitäten mit Kraftmomentsensoren ausgestattet. Diese nehmen einen Stoß auf und geben nach. Anders als bei der Federung ist das sensorgesteuerte System aktiv.

Die Sensoren lassen sich auch zur Steuerung des Roboters nutzen, erklärt Ioannis Iossifidis von der Universität Bochum. Der Mensch kann dem Roboter beispielsweise einen Lappen in die Hand drücken und die Hand dann über einen Tisch oder einen Schrank führen. Justin nimmt die Bewegung auf und putzt die Fläche selbstständig zu Ende.

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