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Universität Heidelberg: Mathematikerin macht Robotern Beine

Watscheln, trinken und nerven können sie schon. Doch menschenähnlichen Robotern fehlt neben einem individuellen Charakter auch ein stabiler Gang, um schnell laufen oder rennen zu können. Doch Hilfe ist in Sicht.

An der Universität Heidelberg erforscht die Mathematikerin Katja Mombaur mit Computeranimationen, wie den Robotern der Zukunft ein stabiler Bewegungsablauf ermöglicht werden kann. Ihre Forschungsergebnisse könnten Auswirkungen auf den Roboterbau, medizinische Hilfe für Querschnittsgelähmte oder den Hochleistungssport haben.

Ein alter Menschheitstraum

Viele Menschen träumen von einem kleinen Freund, der wie der "Star Wars"-Roboter R2D2 aussieht, das Frühstück ans Bett bringt, den Haushalt versorgt, den Hund füttert und den Müll wegbringt. "Vor allem in Asien arbeiten Tausende von Ingenieuren an diesen Haushaltsrobotern, die teilweise schon auf dem Markt sind und schon heute etwa alleine Staubsaugen können", sagt Mombaur.

Wenn den Robotern ein Hindernis im Weg steht, fallen viele der kleinen Helfer jedoch schnell um. "Manche Roboter können zwar von selbst wieder aufstehen, schaffen es aber bisher nicht, das Hinfallen zu vermeiden. Im Gegensatz zum menschlichen Gehirn können sie ihre Bewegungen nicht ständig ausgleichen." Hier setzt Mombaur an: Die 36- Jährige, Mutter von zwei Töchtern, ist sich nach der Analyse des Laufenlernens ihrer eigenen Kinder sicher, dass die Wissenschaft die natürlichen Bewegungen von Menschen und Tieren noch nicht ausreichend verstanden hat.

Roboter sollen Medizin helfen

Der natürliche Gang eines Roboters der Zukunft soll außerdem dazu beitragen, dass die Maschinen weniger Energie verbrauchen und ihre Unterhaltungskosten damit billiger sind. Mit Hilfe ihrer Forschungen können die Wissenschaftler aber auch krankhafte Störungen im menschlichen Bewegungsablauf besser verstehen. Diese Ergebnisse könnten so dabei helfen, die Nervenzellen querschnittsgelähmter Menschen besser künstlich zu stimulieren, damit sie unter Umständen wieder laufen können. "Das ist aber bisher alles noch Zukunftsmusik. Die Robocup-Organisatoren gehen allerdings davon aus, dass durch die Grundlagenforschung im Jahr 2050 Roboter gegen Menschen Fußball spielen können und diese auch besiegen", sagt Mombaur.

In dem Robotiklabor an der Universität Heidelberg bauen Studenten inzwischen jedes Jahr neue Roboter, die vor allem in ihrem Bewegungsablauf Fortschritte machen sollen. Unterdessen arbeitet der 1,20 Meter große "Asimo" einer japanischen Firma in vielen asiatischen Haushalten bereits als Putzhilfe und Lichteinschalter. Die Bedienung ist für Europäer allerdings schwierig, da der elektronische Helfer nur auf 30 Kommandos in japanischer Sprache hört. Ein neuer japanischer Weinroboter "verkostet" mit Hilfe eines Infrarot-Spektrometers den edlen Traubensaft und empfiehlt seinen Besitzern den passenden Käse. Stabiles Laufen haben die Ingenieure für den Alkohol-Roboter allerdings nicht vorgesehen.

Christian Jung/DPA / DPA