Humanoide Roboter: Vorteile und Probleme anthropomorpher Mechanismen

Die Idee, einen Roboter so menschlich wie möglich zu machen, kam früher als die Roboter selbst - in dem Stück von Karel apek RUR (der Begriff wurde auch von apek erfunden) waren Roboter den Menschen völlig ähnlich. Aber werden humanoide Roboter wirklich gebraucht? Wo werden Androiden eingesetzt und warum sind sie so geizig vor Emotionen? Wir erzählen in einem neuen Artikel.



Spezialisierte Roboter für die Montage von Autos, den Warentransfer und die Ausführung anderer Programme erfüllen ihre Aufgaben viel besser als Menschen, aber neben der Erfüllung ihres engen Verantwortungsbereichs sind solche Roboter für nichts anderes geeignet. Wenn wir den vielseitigsten Roboter brauchen, sollte er sich in der menschlichen Umgebung und Infrastruktur wohl fühlen, was bedeutet, dass er wie ein Mensch sein muss - am Ende kann der Roboterstaubsauger den Becher nicht aus dem Regal holen, und der Roboterschweißer wird nicht sagen, wie gehe in die Bibliothek.

Helle historische Roboterfiguren

1927, sieben Jahre nach dem Schreiben des Stücks RUR, stellte die amerikanische Westinghouse Electric Company Herrn Herbert Televox vor, einen Roboter, der über das Telefon Signale empfing, die das darin eingebettete Programm aktivierten. Laut dem Schöpfer könnten Televoks den Ofen einschalten oder prüfen, ob das Licht im Haus funktioniert. In gewisser Weise war Televox nicht nur ein Roboter, sondern ein Bestandteil eines Smart Homes. Anthropomorphismus in Televox war nur eine nutzlose Dekoration.


Eine der Televoxen mit ihrem Schöpfer Roy Wensley. Quelle: Acme Telepictures / NEA

Der Elektro-Roboter erschien 10 Jahre später in den USA und hatte die Größe eines Menschen. Er konnte 26 verschiedene Aktionen ausführen, einschließlich Gehen. Es wurde von der Stimme gesteuert, reagierte aber nicht auf Wörter, sondern auf deren Anzahl - zwei getrennte Wörter enthielten Bewegung, drei bedeuteten Stopp, vier alle gesprochenen Wörter brachten Elektro in seine ursprüngliche Position zurück. Ein separater Motor im Mund half dem Roboter, Luftballons aufzublasen und ... zu rauchen. Seitdem haben humanoide Roboter eine unterhaltsame Ausrichtung weitgehend beibehalten.


Elektro-Roboter und sein Sparko-Roboterhund. Quelle: Daderot / Wikimedia

Erst 1970 in Japan wurde der erste humanoide Roboter, der Lasten tragen kann, der WABOT-1, von der Waseda University entwickelt. Er wusste auf Japanisch zu kommunizieren, berechnete Entfernungen, wählte die Bewegungsrichtung und trug Gegenstände in seinen Händen.


WABOT-1 ist der erste humanoide Roboter, der nützlich ist. Quelle: Waseda University

Moderne Roboter und was ist los mit ihnen

Seit dem Erscheinen von Herrn Televox sind 90 Jahre vergangen. Die Technologie hat in dieser Zeit einen enormen Durchbruch erzielt, und humanoide Roboter waren und sind ein Unterhaltungs- oder Informationsgerät mit einem sehr begrenzten Umfang.

Einer der bekanntesten Roboter der letzten Jahre ist Sophia von Hanson Robotics. Sie kann bis zu 60 Emotionen ausdrücken, Sprache erkennen und Antworten auf der Grundlage ihrer eigenen Erfahrungen und Daten aus dem Internet generieren. Sofia ist nur eine Demo-Entwicklung, die als Werbeprojekt nützlich ist. Experten zufolge ist der Roboter zwar ein gewöhnlicher Chat-Bot mit sehr spezifischen Gesichtsausdrücken, Sofia weiß jedoch nichts wirklich Nützliches.


Sophia ist ein sehr emotionaler Roboter, aber die transparente Kappe am Hinterkopf ist etwas beängstigend. Quelle: Internationale Fernmeldeunion

Ein anderer Roboterberater, Aiko Chihira, der von Toshiba entwickelt wurde, hat ein traditionelleres Erscheinungsbild und einen kleineren, aber realistischeren Satz von Gesichtsausdrücken. Aiko wurde 2014 vorgestellt und sorgte sofort für Furore. Sechs Monate später arbeitete sie sogar einige Tage als Beraterin in einem Einkaufszentrum in Tokio. Chihira bewegt seine Augen, seinen Kopf und seine Hände, 43 motorische Mechanismen sind daran beteiligt, der Roboter erkennt die Stimme und antwortet mit Hinweisen in gut gestelltem Japanisch oder Englisch.

Toshibas Aiko Chihira Roboter spricht auf der CEATEC 2014 über sich

Bei Toshiba wird Aiko als Kommunikationsroboter bezeichnet. Die Entwickler erwarten, dass solche Roboconsultants sowohl im Dienstleistungssektor als auch in der Medizin eingesetzt werden, um Patienten zu überwachen und mit ihnen zu kommunizieren. All dies wird jedoch in nicht allzu naher Zukunft geschehen. Aiko kann nicht laufen und kann nur noch die Funktion eines stationären Informationsschalters ausführen.


Aiko Chihira an ihrem temporären Arbeitsplatz in einem Einkaufszentrum. Quelle: Toshiba

Es gibt viele andere humanoide Roboter, die weniger bekannt, aber nicht weniger interessant sind: Actroid-SIT schaut während eines Gesprächs in die Augen und kann den Gesprächspartner berühren, und Harmony wurde der erste intime Roboter, der ein Gespräch über ungezogene Themen unterstützen kann. Aber auf dem gegenwärtigen Stand der technologischen Entwicklung sind alle teure stationäre Gesprächspartner und nicht mehr. Wissenschaftler träumen davon, dass Rettungsroboter Trümmer sammeln, Forschungsroboter mit Werkzeugen unter extremen Bedingungen arbeiten und Hilfsroboter die Handarbeit von Menschen wiederholen.

Der universelle anthropomorphe Roboter ist ein sehr komplexer Satz von Bewegungsapparat, mechanischen Gliedmaßen, Spracherkennungssystem, Weltraum und neuronalen Netzen, die die Umgebung und Sprachbefehle verarbeiten und verstehen können. Unabhängig davon wurden in diesen Bereichen bestimmte Erfolge erzielt.

Moderne Roboter können also ein Gespräch auf der Ebene von Sprachassistenten wie Siri führen, aber bisher ist das Gespräch zwischen der Maschine und der Person weit vom Dialog zweier Personen entfernt.

Die aufrechte Haltung auf zwei Beinen hat in den letzten dreißig Jahren ebenfalls einen großen Sprung gemacht - es lohnt sich, zumindest die gemächlichen Bewegungen des Honda E0 und des Atlas zu vergleichen. Um diese Mobilität zu gewährleisten, erhielt Atlas jedoch 80 kg Ausrüstung und eine Höhe von ca. 180 cm. Was kann dieser vielleicht beeindruckendste Roboter unserer Zeit? Tragen Sie vorerst nur fünf Kilogramm Kisten . Schauen Sie sich übrigens den Kopf des Roboters genauer an - dort dreht sich der Lidar, scannt den umgebenden Raum und erstellt eine dreidimensionale Weltkarte. Dies ermöglicht es dem Roboter, auf Hindernisse so genau wie möglich zu reagieren, nämlich sie zu umgehen oder darüber zu treten. Wir haben in unserem Material über die Arbeit von Lidars über unbemannte Fahrzeuge gesprochen .


So sieht SpotMini die Welt mit dem kompakten Lidar Velodyne VLP-16. Quelle: Frame aus dem Boston Dynamics-Video

Die größte Schwierigkeit ist das Gehirn des Roboters. Maschinen können angemessen auf Menschen und Möbel reagieren, Gefahren vermeiden, sprechen und mehr oder weniger verstehen, was sie von ihnen wollen. Das Maß an Unabhängigkeit in modernen humanoiden Robotern liegt jedoch irgendwo auf dem Niveau eines zweijährigen Kindes - er wird herausfinden, ob er einen Würfel nimmt oder die Tür öffnet, aber der Roboter ist nicht in der Lage, komplexere Dinge zu tun, die in einem klaren Programm nicht vorgesehen sind. Es wird viele Jahre dauern, bis der Roboter ein gewöhnliches Bauwerkzeug aufnehmen kann und ohne Hilfe von außen einen einfachen Schuppen bauen kann.

Wenn wir die modernsten Komponenten kombinieren, um einen anthropomorphen Roboter zu schaffen, wird das Ergebnis eine nicht sehr kluge, nicht so kluge und nicht so nützliche Kreatur mit einem Raumpreis sein. Zum Beispiel kostet jeder Honda Asimo - ein kleiner Roboter, der die Treppe gehen und den Ball treten kann - eine Million Dollar, und Sie können ihn für 150.000 Dollar im Monat leasen. Die Schlussfolgerung ist leider sehr prosaisch: Moderne humanoide Roboter bleiben spezialisierte Maschinen (a la Robot Consultant). Die Schaffung eines wirklich universellen Roboters lässt keine Technologie und keinen finanziellen Aspekt zu.

Das "finstere Tal" der Roboter

Elemente des menschlichen Aussehens, dh Haut, Augen, Haare, sind für den Roboter nicht erforderlich, sie sind nichts weiter als eine Dekoration, um die Attraktivität des Mechanismus zu erhöhen. Die meisten anthropomorphen Roboter sind bloße Skelette (siehe Fälle des russischen Fedor, Atlas von Boston Dynamics, Honda Asimo). Eine hautlose Rahmenkonstruktion vereinfacht den Zugang zu Komponenten, erleichtert die Entwicklung durch Eliminierung von Gesichtsausdrücken und beseitigt das potenzielle unheimliche Talproblem.

Dieser Begriff bezieht sich auf den Effekt, bei dem Objekte, die wie Menschen aussehen und sich so verhalten, Beobachter abschrecken - weil sie ihnen nicht genug sind. Der Name des Effekts stammt von einem Fehler in der Grafik, die in einer Studie des japanischen Wissenschaftlers Masahiro Mori dargestellt wurde. 1978 führte er eine Umfrage durch, die ergab, dass die Ähnlichkeit eines Roboters mit einer Person zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht mehr anzieht, sondern abstößt. Es gibt noch keine allgemein akzeptierte Erklärung für diesen psychologischen Mechanismus. Es wird angenommen, dass eine Person unwissentlich die äußeren Abweichungen anderer Menschen von einer vertrauten Normalität bemerkt.


Eine Grafik aus Masahiro Moris Studie, die die Sympathie einer Person für künstliche Objekte widerspiegelt, abhängig von ihrer Ähnlichkeit mit Menschen. Quelle: Wikimedia

Auf einer bestimmten Ebene des Objektrealismus glaubt das menschliche Gehirn, dass sich eine lebende Person davor befindet. Aber dann sehen wir unnatürliche Handbewegungen, „tote“ Gesichtsausdrücke und eine unmenschliche Stimme, die kognitive Dissonanzen verursacht, ausgedrückt in Angst und Feindseligkeit. Der Roboter erzeugt die Illusion einer Person, und wir hören unbewusst auf zu verstehen, was vor uns liegt, und wir fühlen uns darin bedroht.

Anthropomorphe Roboter gibt es schon lange und jetzt sind sie mehr denn je wie Menschen. Äußerlich. Funktionell verliert jeder Android gegen jeden spezialisierten Roboter und jede spezialisierte Person - trotz der langen Geschichte der Robotik bleibt der Traum eines universellen Assistenten ein Traum.

Und schließlich ein Moment des Humors - ein Treffen zwischen Will Smith und dem Roboter Sofia. Bei Robotern funktioniert die Hitch-Methode mittelmäßig.