Berufe: Wie wird man … Roboterbauer?

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So klappt's mit dem Lernen – jetzt im Video anschauen!

Roboter erleichtern heute viele Arbeitsabläufe. Was sollen sie in Zukunft im Alltag leisten? Wie wichtig ist es, dass sie menschlich wirken? Professor Ivo Boblan klärt auf.

Herr Boblan, Sie unterrichten an der Beuth-Hochschule in Berlin im Studiengang „Humanoide Robotik“. Außerdem forschen Sie selbst. Können Sie Ihren Arbeitsalltag beschreiben?
Ivo Boblan: „Meine Arbeit ist zweigeteilt: Als Professor lehre ich in Vorlesungen zu Elektrotechnik und Robotik. Da ist es mein Anspruch, Wissen spannend und verständlich zu vermitteln.“

Und was machen Sie im zweiten Teil?
Ivo Boblan: „Dort betreibe ich Wissenschaft und Forschung. Dafür bekommen wir Geld vom Staat oder aus privaten Mitteln. In zwei bis drei Jahren Projektlaufzeit baue ich zu einer bestimmten Aufgabenstellung einen Lösungsvorschlag, sprich einen Roboter oder einen Prototyp. Manchmal programmiere ich auch oder entwickle eine Anwendung. Ein Beispiel für so eine Aufgabenstellung wäre, dass ich und mein Team einen Roboter entwickeln, der das menschliche Knie nach einer Operation so bewegt, dass er die Genesung vorantreibt. Während man in der Lehre eher bekanntes Wissen weitergibt, probiert man in der Forschung neue Lösungen aus.“

Können Sie auch eigene Ideen für neue Roboter umsetzen?
Ivo Boblan: „Ja, das geht auch. Dazu gibt es sogenannte Calls, Aufrufe für Projektideen, von Firmen oder Bundesministerien, auf die man sich bewirbt. Wer die Vorgaben erfüllt, erhält den Zuschlag und das nötige Geld, um die Idee umzusetzen.“

Es geht bei Ihrem Roboter ZAR5 viel um intuitive Interaktionen zwischen Menschen und Maschinen. Wie lernt ein Roboter „Intuition“?
Ivo Boblan: „Zwischen uns Menschen gibt es oft auch Interaktion ohne Sprache. Wenn ich mit den Armen aushole, während ich etwas erzähle, dann ist dem Gegenüber klar, dass ich von einem großen Objekt spreche. Bei Robotern gibt es dieses Verständnis nicht. Die müssten immer ‚groß‘ als Attribut dazu signalisieren. Manche haben auch einfach keine zwei Arme. Wie lösen wir es dort? Macht der Roboter andere Bewegungen oder bringen wir LEDs an, die das Gleiche symbolisieren?

Oder ich überlege mir als Forscher, wie andere Menschen möglichst reibungslos mit dem Roboter interagieren können. Sagen wir, ein Roboter will einen Apfel übergeben. Wie weiß das menschliche Gegenüber, dass er dem Roboter entgegengehen kann und der Roboter den Apfel in seine Hand fallenlassen wird? Worüber signalisiert man das, ohne dass der Mensch vorab etwas über die Handlungsmöglichkeiten des Roboters wissen muss? Wie menschlich muss der Roboter aussehen, damit der Mensch mit ihm interagieren will und auch ‚Fehler‘, also Abweichungen von unserem erwarteten Verhalten, akzeptiert? Indem ich mir Antworten auf solche Fragen überlege, lernt mein Roboter Intuition.“

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Arbeiten Sie als Forschender im Team oder eher allein vor sich hin?
Ivo Boblan: „Robotik ist eine Teamwissenschaft. Wir arbeiten mit Menschen aus vielen unterschiedlichen Bereichen zusammen. Es gibt die Ingenieurinnen und Ingenieure, die aus dem Maschinenbau und der Elektrotechnik kommen. Dann gibt es Soziologinnen und Soziologen, die erforschen, wie Roboter auf Menschen wirken. Designerinnen und Designer entscheiden, wie ein Roboter aussehen soll, damit er ansprechend ist. Letztere kennen sich mit der Empathie für Objekte aus. Und bei unseren Teams sind auch immer Biologinnen und Biologen dabei, die darauf achten, dass die Roboter eine menschliche oder eine tierische Entsprechung haben.“

Warum?
Ivo Boblan: „Wir wissen, dass Menschen eher mit einem Roboter arbeiten wollen, der einem menschlichen Wesen oder einem Tier nachempfunden ist. Also etwas, das wir bereits aus der Natur kennen. Mit einem fremdartigen Alien will man eher nicht zusammenarbeiten. Da denkt man an Scifi-Filme, die böse ausgehen. Uns ist es wichtig, dass Menschen einen Zugang zu unseren Robotern finden. Denn die humanoiden Roboter sollen im Alltag helfen.“

Sind die Roboter, die Sie bauen, eher Tools oder „Partner“ für uns Menschen?
Ivo Boblan: „Sowohl als auch. Bislang sind Roboter reine Werkzeuge, die nur eine spezifische Aufgabe erfüllen. Sie können nicht denken und sich kaum bewegen. In Zukunft werden die Roboter humanoider, also menschlicher. Dann laufen oder rollen sie durch die Gegend. Asiatische Roboterfirmen möchten etwa möglichst menschlich aussehende Roboter mit Haut und Haaren bauen. In Europa wollen wir eher einen Roboter, der auch wie einer aussieht. Damit man genau weiß, dass es sich hier um eine ‚Blechtonne‘ handelt.

Dabei geht es um die Zusprechung von Kompetenzen. Das heißt, wenn ein Roboter aussieht wie ein Mensch, sprechen wir ihm auch zu, dass er die gleichen Fähigkeiten hat wie wir. Und haben eine hohe Akzeptanz für diesen Roboter. Sobald er sich aber anders verhält, geht diese Akzeptanz verloren. Diese Akzeptanzlücke nennt man im Englischen ‚uncanny valley‘.

Gleichzeitig wollen wir Forscherinnen und Forscher aber auch, dass Menschen die Roboter nicht als ‚Menschen‘ sehen. Denn dann würden wir vergessen, dass Roboter ganz andere Lern- und Kommunikationswege nutzen können. Sie können sich z. B. per Ultraschall mit der Cloud austauschen und Informationen synchronisieren. Dafür wollen wir sensibilisieren.“

Sie sind also nicht für eine Übernahme der Welt durch die Maschinen wie in Scifi-Filmen?
Ivo Boblan: „Nein, das will keiner. Die Frage ist tatsächlich eher, ob wir es verhindern können. Sobald Roboter sich selbst reparieren bzw. bauen können, wird’s spannend. Aber keine Angst, das werden wir alle nicht mehr erleben. Noch ist die künstliche Intelligenz nicht so weit.“

Woher stammt Ihr Interesse für Roboter?
Ivo Boblan: „Ich habe als Junge viel gebaut. Das fing mit Murmelbahnen an, als ich noch klein war. Irgendwann wurde so spannend für mich, dass ich Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Automatisierungstechnik studierte. Im Master wollte ich mich auf Robotik spezialisieren. Dass man ein kleines metallenes Ding dazu programmieren konnte, dass es irgendwas tut, fand ich super!“

Wie läuft das Studium in dem Bereich ab?
Ivo Boblan: „Heute gibt es zwei Wege. Man kann technische Informatik studieren und das Programmieren der Roboter vornehmen, die fertig von der Industrie an die Unis gestellt werden. Oder, wie in unserem Studiengang der ‚humanoiden Robotik‘, neben dem Programmieren auch die Roboter bauen. Das geschieht außerdem in den Studiengängen Elektrotechnik, Maschinenbau, physikalische Ingenieurswissenschaften oder technische Informatik.

Bei uns an der Beuth-Hochschule sollen die Studierenden viel in Projektarbeit lernen: Sie sollen dabei ein selbstgewähltes Thema bearbeiten und eine eigene Fragestellung entwickeln. Dabei werden die Studierenden von mir begleitet. Aber das Studium erfordert viel Selbstorganisation und Drive. Es gibt auch Doktorarbeiten, die wir in Zusammenarbeit mit der Technischen Uni Berlin abnehmen.“

In welchen Feldern kann man als Roboterbauer arbeiten?
Ivo Boblan: „Ein Arbeitsfeld ist das Wiederherstellen einer Lebenssituation, die sich gleichwertig anfühlt, also z. B. wenn jemand ein Bein verloren hat und dank einer Prothese wieder problemlos laufen kann. Ein anderer Arbeitsbereich, der aber in Deutschland nicht so stark erforscht wird, ist das ‚Body Enhancement‘. Dabei macht man den Menschen besser, als er gerade ist. Es gibt z. B. einen Mann, der Cochlear-Implantate am Kopf hat. Damit können Gehörlose wieder hören. Er kann aber hören und könnte mithilfe dieser Implantate als Verstärkung sogar Fledermäuse hören. Das wollen wir aber ethisch nicht, weil Menschen von Natur aus nicht dazu in der Lage sind. Und damit fällt diese Option leider für uns raus.“

Was braucht es, um Roboter zu bauen? Muss ich gut in Mathe sein?
Ivo Boblan: „Die mathematisch-physikalischen Grundlagen sollte man beherrschen. Es ist eine technische Angelegenheit. Man muss sicherlich keine Eins auf dem Zeugnis in Mathe haben, aber man muss sich durchbeißen können. Im Studiengang gibt es im späteren Verlauf auch weniger mathematische Kurse wie Bionik oder Mensch-Roboter-Interaktion. Aber in der Grundlage ist es ein Ingenieursstudiengang. Physik ist daher meiner Meinung nach noch wichtiger als Mathe. Wer sich für eine Kombination aus Technik und Kunst interessiert, kann auch am Design eines Roboters mitarbeiten. Aber man wird den Roboter dann nicht selbst bauen.

Viel wichtiger als alle Noten ist aber die richtige Motivation. Man muss ein Ziel vor Augen haben, um sich mit einer Sache sehr intensiv auseinanderzusetzen. Es wird immer wieder Fehlschläge geben, die einen zurücksetzen. Da braucht man Herzblut, um wieder voranzugehen und es erneut zu versuchen. Dann kann man auch wirklich etwas erreichen. Das ist viel wichtiger als jeder Wunsch nach einem großen Gehalt oder ähnliches.“

Womit kann ich erst mal anfangen, wenn ich meinen eigenen Roboter zu Hause bauen will?
Ivo Boblan: „Es gibt Fischertechnik, Lego oder andere Roboter-Baukästen. Diese Bausätze sind mittlerweile auch per App ansteuerbar. Sie sind limitiert in ihrer Auslegung, aber man kann sich erst mal mit einigen grundlegenden Möglichkeiten auseinandersetzen. Dafür sind sie sehr gut.

Es gibt dann noch andere Bausätze mit einem genaueren Schwerpunkt, z. B. Elektronik, Energie oder passive Kinematik. Damit kann man spezifische Fragestellungen nachvollziehen und überlegen, welche Aufgaben man damit lösen möchte.“

Was mögen Sie an Ihrem Beruf besonders gern?
Ivo Boblan: „Ich will Mechaniken sehen, die sich bewegen. Das muss kein Roboter sein, da reicht ein Knie- oder ein Fußgelenk. Zu sehen, dass etwas, das man sich vorher in der Theorie und am PC überlegt hat, entsteht und funktioniert.

Ich mag auch das selbstständige Arbeiten, da ich meinen Tagesablauf als Professor selbst gestalten kann. Forscherinnen und Forscher, die in der Industrie arbeiten, sind etwas strukturierter und haben Vorgaben. Aber auch sie können teilweise wochenlang frei arbeiten. Und das produziert Zufriedenheit und Endorphine, die glücklich machen.“

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Titelbild: © I. Boblan