Der Roboter

Die ersten menschenähnlichen Roboter wurden im 18. und 19. Jahrhundert von Mechanikern entwickelt. Damals redete man jedoch noch von Automaten, da das Wort Roboter (tschechisch Robota für Arbeit, Frondienst oder Zwangsarbeit) erst 1920 vom Künstler Josef Capek und seinem Theaterstück R.U.R. (Rossum Universal Robots) zum ersten Mal auftauchte. Im Stück wurden menschenähnliche künstliche Arbeiter in Tanks gezüchtet, die menschliche Arbeit übernehmen sollten und schließlich revoltieren.

Doch eigentlich begannen schon die Menschen der Antike mit den ersten Versuchen, Automaten zu bauen. So gab es zu dieser Zeit Musikmaschinen oder auch Theater, die automatisch funktionieren sollten. Große Erfinder waren hier Heron von Alexandria oder Archytas von Tarent. Schließlich befasste sich Leonardo da Vinci auch mit dem Thema der Automation.

Einzug in die Literatur

Die mechanische Ente von Jacques de Vaucanson konnte alles, was eine richtige Ente konnte.

Im 18. Jahrhundert waren Automaten öfters Hauptfiguren in der Literatur. So schrieb E. T. A. Hoffmann 1819 in seinem Buch „Die Automate“ von einem mechanischen Orakel, das an den Schachtürken (siehe unten) angelehnt ist. Außerdem fanden sich in den Groschenheften des ausgehenden 19. Jahrhunderts etwa Fiktionen eines dampfbetriebenen Maschinenmenschen. Auf der Leinwand war erstmals 1897 im Kurzfilm „Gugusse et l‘Automate“ von Georges Méliès ein Roboter zu sehen. Der heute verschollene Film handelt von einer Auseinandersetzung zwischen dem Clown Gugusse und einem Automaten.

Von Wissenschaftlern entwickelte Automaten gibt es seit Anfang des 18. Jahrhunderts. Der Franzose Jacques de Vaucanson baute 1737 eine Ente, die schnattern, fressen, trinken, verdauen und schwimmen konnte – genau wie eine echte Ente. Auch andere Erfinder dieser Zeit bauten solche Automaten, die wie heutige Roboter eine Kraftquelle, eine Steuereinheit und Vorrichtung zum Übertragen der Kraft hatten. Diese mussten allerdings wie Uhren aufgezogen werden.

Mit dem Schachtürken von 1789 beeindruckte der Erfinder Wolfgang Kempelen die Massen. Leider handelte es sich um einen Betrug.

Im deutschsprachigen Raum wurde eine Konstruktion von 1789 von Wolfgang Kempelen, der Schachtürke, sehr berühmt. Eine lebensgroße Figur saß hinter einem Tisch, in dem sich der Großteil der Mechanik befand, und spielte gegen Menschen Schach. Allerdings steuerte sich die Mechanik nicht allein, sondern ein in dem Gerät verborgener menschlicher Schachspieler übernahm mit Hilfe der Mechanik die Schachzüge der türkisch gekleideten Puppe. Der Betrug flog Anfang des 19. Jahrhunderts auf.

Mehr Erfolg hatte der Erfinder der Rechenmaschine mit Programmsteuerung, der englische Mathematiker Charles Babbage. Seine Differenzmaschine von 1832 konnte komplizierte Rechnungen selbstständig und schnell erledigen. Möglich war das dadurch, dass Befehle für bestimmte, immer wiederkehrende Rechnungen auf Lochkarten gespeichert waren. Ein wichtiger Versuch, eine menschliche Fähigkeit auf eine Maschine zu übertragen.

Erste Industrieroboter

Ein erster Industrieroboter wurde erst dann realistisch, als man es schaffte, Bewegungen und Greifoperationen einer Maschine frei zu programmieren und es auch entsprechende Materialien und Mi­kroprozessoren gab, die man in eine bewegliche Maschine einbauen konnte. Welche Bewegungen wann gemacht werden sollten, wurden durch Sensoren erfasst.

Genau diese Fähigkeit der Programmsteuerung unterscheidet den Roboter von dummen Handhabungsautomaten, also Spezialmaschinen. Der erste Roboter, der das alles konnte, war der Unimate der Firma Unimation, der Mitte der sechziger Jahre erschien. Er manipulierte und schweißte Druckgussteile für Kfz-Karosserien bei General Motors.

Zur gleichen Zeit konstruierte der Wiener Claus Scholz einen humanoiden Roboter, den MM7. Er konnte bereits sehr komplexe Bewegungsabläufe durchführen, wie Türen öffnen, Böden fegen oder Getränke aus einer Flasche in ein Glas einschenken. Allerdings war er nicht völlig autonom, sondern sowohl in der Stromversorgung als auch für Steuerbefehle von einer externen Einheit abhängig. Sein damals größtes Problem war die Fortbewegung, die Erfinder Scholz nie befriedigend lösen konnte.

Das änderte sich 1973 mit dem Wabot-1 der Waseda-Universität, der dank des Zero-Moment-Point-Prinzips stabil laufen konnte. Ab 1986 arbeitete auch Honda an der Umsetzung von Robotern. 2000 stellte das Unternehmen den humanoiden Roboter Asimo vor. Der heute 1,20 Meter große und 54 Kilogramm schwere Roboter kann sich auf zwei Beinen fortbewegen, und bewegt sich dabei ähnlich dem Menschen. Die integrierte Stromversorgung reicht für etwa 40 Minuten. Eine verbesserte Steuerung wurde 2005 vorgestellt. Asimo hat hier 34 Freiheitsgrade und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit bis zu 9 Kilometern pro Stunde fort.

Ein Blick in die Zukunft

In der Industrie sind Roboter ein wichtiger Teil der Produktion. Hier sollen sie in der Industrie 4.0 noch mehr Verantwortung und Eigenständigkeit erhalten. Durch intelligente Steuerungen und Software werden sie künftig direkt mit dem Produkt kommunizieren und eigenständig und flexibel Produktionsschritte ausführen. Und auch in der Medizin, im Pflegesektor und anderen Bereichen werden intelligente Roboter eingesetzt, sei es beispielsweise als Chirurgie- oder Pflegeroboter. Eine Zukunft mit intelligenten Automaten hätte wohl auch Da Vinci fasziniert.