Roboter-Konferenz Humanoids: Billigere Roboter können die Forschung fördern

Die leistungsfähigsten humanoiden Roboter sind auch sehr teuer. Es gibt aber günstigere Alternativen und die könnten der Forschung helfen.

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Surena IV

(Bild: IEEE Spectrum)

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Von
  • Hans-Arthur Marsiske

Die derzeit leistungsfähigsten und in den Medien daher besonders präsenten humanoiden Roboter wie Atlas, Asimo, TORO oder Talos sind in der Regel auch sehr teuer und daher nur wenigen Forschungsgruppen zugänglich. Kostengünstigere Lösungen könnten die Forschung auf eine breitere Grundlage stellen und dadurch voranbringen.

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Zwei Gründe für die hohen Kosten seien die aufwendigen Fertigungsprozesse mit hochwertigen Materialien und die Verwendung teurer Kraft-/Momenten-Sensoren erklärte Aghil Yousefi-Koma (University of Tehran) auf der Konferenz Humanoids. Bei der Entwicklung des Roboters Surena, der gegenwärtig in seiner vierten Version vorliegt, sei daher darauf verzichtet worden. Der Preis dafür seien erhebliche Ungenauigkeiten. So könne es bei der Position der Füße zu Abweichungen bis zu 7 Zentimetern kommen. Um dennoch sicheres Laufen auf unebenem Untergrund zu ermöglichen, sei der Roboter mit einfachen Kontaktsensoren an den vier Ecken der Füße ausgestattet worden, die den Kontakt mit dem Boden bereits 1,5 Zentimeter vor dem Aufsetzen signalisieren. Dadurch könne der Roboter die Fußstellung anpassen und sei in der Lage, Unebenheiten bis zu einem Zentimeter und Steigungen bis zu 3 Grad ohne Geschwindigkeitseinschränkungen zu bewältigen.

Auch die Fünf-Finger-Hand des Roboters kommt ohne Kraft-/Momenten-Sensoren aus, sondern errechnet die Kraftrückkopplung allein aus den Stromschwankungen der Motoren. Dennoch ist Surena IV zu vielfältigen Manipulationen in der Lage und kann unter anderem seinen Namen an eine Tafel schreiben. Alle Teile des Roboters seien in der Universitätswerkstatt angefertigt worden, versichert Yousefi-Koma. Die Forscher sind überzeugt, dadurch die Kosten für die Entwicklung humanoider Roboter drastisch auf ca. 200.000 US-Dollar (etwa 170.000 Euro) gesenkt zu haben.

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Mit seiner Größe von 170 Zentimetern und einem Gewicht von 68 Kilogramm entspricht der Roboter den Dimensionen eines erwachsenen Menschen und nimmt damit unter den kostengünstigen Humanoiden eine Sonderstellung ein. Bei kleineren Modellen gibt es aufgrund des günstigeren Masse-Leistungs-Verhältnisses eine größere Vielfalt. So stellte Marc Bestmann (Uni Hamburg) bei der Humanoids-Konferenz den 80 cm großen und 7,5 kg schweren Roboter Wolfgang-OP vor. Er soll auch bei den Fußballturnieren im Rahmen des RoboCup zum Einsatz kommen und zeichnet sich wegen der dabei unvermeidlichen und häufigen Stürze durch große Robustheit aus. Die wird unter anderem durch nachgiebige Elemente in Schultern und Kopf sowie flexible Stoßdämpfer am Torso gewährleistet. Daneben seien Elektronik und Rechenleistung verbessert sowie ein neuer paralleler elastische Aktuator für die Knie entwickelt worden. Die Materialkosten für den Open-Source-Roboter beziffern die Hamburger Forscher mit etwa 11.000 Euro.

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Open Source ist auch Reachy, ein von der französischen Firma Pollen Robotics entwickelter humanoider Oberkörper, mit dem insbesondere die Mensch-Roboter-Interaktion erforscht werden soll. Im Jahr 2020 wurde der Roboter bei der Consumer Electronics Show erstmals der Öffentlichkeit präsentiert. Er hat zwei Arme mit jeweils sieben Freiheitsgraden. Der Nacken erlaube mit seinen drei Freiheitsgraden sehr natürliche Bewegungen, sagte Steve Nguyen. Zwei Antennen auf dem Kopf ermöglichten es zudem, Emotionen auszudrücken. Der Preis für die komplette Version liegt bei knapp 20.000 Euro – was im Vergleich zu einer Million Euro, die für einen Roboter wie Talos (175 cm / 100 kg) hinzublättern sind, fast wie ein Schnäppchen wirkt.

(Quelle: CAST)

[Update 24.07.: Preis von ca. 200.000 US-Dollar und Video eingefügt] (mho)