humanoide Roboter

[Geistesblitz]

Ich finde, dass man den Menschen nicht einfach mit den technischen Mitteln nachbauen sollte. Die Natur hat nunmal so gearbeitet, dass sie bestehende Eigenschaften immer weiter abgewandelt hat, um zu neuen Exemplaren zu kommen. Diese Arbeitsweise schränkt aber die Möglichkeiten ein, was dabei herauskommt, es wurde dann nur über die Zeit soweit hoch optimiert, dass es sehr gut funktioniert. Bei menschlichen Augen liegen beispielsweise die Nerven vor den eigentlichen Sinneszellen, das Licht muss also erstmal an diesen vorbei. Das würde niemand so konstruieren, doch hat es sich so entwickelt und funktioniert sehr gut trotzdem es nicht optimal ist. Gibt auch noch andere Sachen, wo es ähnlich ist.

Worauf ich hinaus will ist, dass man solche Roboter so designen sollte, dass sie gut funktionieren und dass die Konstruktion an die Technik angepasst wird, nicht anders herum. Warum Techniken entwickeln, die einen Roboter menschenähnlicher machen würden, wenn es andere gibt, die genauso oder besser funktionieren? Ich bin da wohl zu sehr der Pragmatiker, die Vorstellung von menschenähnlichen Robotern mag zwar sehr faszinierend sein, aber trotzdem sollte man da praktisch denken. Der Vorteil bei solchen Robotern wäre ja, dass man sich mit ihnen besser identifizieren kann und dass sie durch Vielseitigkeit für einen großen Aufgabenbereich eingesetzt werden können (wenn sie denn technisch so weit fortgeschritten wären). Trotzdem sollte man da immer auch überlegen, ob es da einen anderen Weg gäbe, einen, der den Roboter mehr nach vorteilhaften Technologien gestaltet als nach einem exakten biologischen Vorbild.

[i_make_it]

Für die nächsten paar Jahre dürfte sich vermutlich vorrangig etwas im Bereich Exoskelette und mobile, teilautonome Transport- und Unterstützungseinheiten tun.
Wobei bei Exoskelette von den verschiedenen Entwicklern sowohl für den Einsatz im zivilen als auch militärischen Bereich beworben werden.
Von den Geldmitteln wird erst das Militär kommen dann die Produktionswirtschaft, dann Rettungsdienste und zum Schluss der Einsatz als Ortese für Kranke und gebrechliche. Dazwichen könnte sich noch der Bereich Funsportarten schieben, da in dem Bereich die Bereitschaft Geld auszugeben recht hoch ist.
Der Einsatz als Ortese ist in vielen Ländern fraglich, da die Gesundheitssysteme schon heute die am Markt befindlichen Möglichkleiten nicht finanzieren wollen. Die Lösung für einen kleinen Markt von entsprechend betuchten wird wohl weltweit kommen, wenn durch die Nachfrage in den ersten beiden Bereichen das Produktionsvolumen so groß wird das die Kosten fallen.
Bei den Transport und Unterstützungslösungen sind die meisten Systeme an denen momentan gearbeitet wird mit Rad- und Kettenlaufwerken geplant. Big Dog stellt momentan noch eher eine Ausnahme da, auch wenn die DARPA für dieses Jahr die Softwareentwicklung auf eine breitere Basis stellen will.
Den Schwerpunkt vom aktuellen Asimo kann man in dem von mir verlinkten Video recht gut sehen wenn man sich das einbeinige Hüpfen ansieht. Da er den Oberkörper so zur Seite beugt, das der Schwerpunkt über dem Bein ist.
Also senkrechte Linie mittig durch den Fuß und dann zweite Linie mittig durch die Körperachse. Der Schnittpunkt ist die Lage des Schwerpunkts. Sieht aus als ob der etwa Mittig zwichen dem Schriftzug Asimo und Honda ist. also Höher wie beim erwachsenen Homosapiens.

Wer übrigens Kleinkinder beim ersten gehen beobachtet, wird feststellen das diese meist ähnlich wie Asimo mit gebeugten Knien gehen. Man kann also sagen Asimo ist da auf dem Stand von 2 Jährigen. Das zweibeinige Hüpfen und selbst das einbeinige Hüpfen sehen aus wie bei 2 bis 3 Jährigen.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Ich finde, dass man den Menschen nicht einfach mit den technischen Mitteln nachbauen sollte. Die Natur hat nunmal so gearbeitet, dass sie bestehende Eigenschaften immer weiter abgewandelt hat, um zu neuen Exemplaren zu kommen. Diese Arbeitsweise schränkt aber die Möglichkeiten ein, was dabei herauskommt, es wurde dann nur über die Zeit soweit hoch optimiert, dass es sehr gut funktioniert.

Da gibt es aber auch Probleme.

Bis jetzt ist die Umgebung, bzw. sind Arbeitsplätze, entweder für Menschen oder für Roboter ausgelegt.
Es wäre aber z.B. bei einem gefährlichen Feuerwehreinsatz, sinnvoll einen Roboter die Drehleiter hoch schicken zu können. Zudem muss sich dann anschliessend der Roboter in einer für Menschen eingerichteten Umgebung zurechtfinden.
Das geht aber am einfachsten mit einem menschenähnlichen Robi.

Da die Spinner leider nicht aussterben, wäre es bei Autobomben manchmal einfacher das Fahrzeug einfach weg zu fahren. Will man keine Menschenleben auf spiel setzen, bräuchte man einen Roboter welcher zum Fahrzeug gehen kann, die Tür öffnet, einsteigt und mit dem Fahrzeug wegfährt. Egal wie technisch du das angehst, die Lösung wird ein menschenähnliches Ergebnis sein, das das Auto für den Menschen ausgelegt ist.
Andernfalls müsste man die Terroristen dazu verpflichten Autobomben nur in Roboterfahrzeuge einzubauen.

Bei menschlichen Augen liegen beispielsweise die Nerven vor den eigentlichen Sinneszellen, das Licht muss also erstmal an diesen vorbei. Das würde niemand so konstruieren, doch hat es sich so entwickelt und funktioniert sehr gut trotzdem es nicht optimal ist. Gibt auch noch andere Sachen, wo es ähnlich ist.

Die Natur hat aber auch Augen entwickelt, welche technisch richtig konstruiert sind. Also die Nervenzellen vorne und die Leitungen nach hinten weg.

Allerdings haben wir bei Kamerasensoren auch so ein Problem.
Wegen der verwendeten Planartechnik, liegt da die Verdrahtung auch in einer Ebene zwischen Lichteinfall und Sensorelement!

Worauf ich hinaus will ist, dass man solche Roboter so designen sollte, dass sie gut funktionieren und dass die Konstruktion an die Technik angepasst wird, nicht anders herum. Warum Techniken entwickeln, die einen Roboter menschenähnlicher machen würden, wenn es andere gibt, die genauso oder besser funktionieren? Ich bin da wohl zu sehr der Pragmatiker, die Vorstellung von menschenähnlichen Robotern mag zwar sehr faszinierend sein, aber trotzdem sollte man da praktisch denken. Der Vorteil bei solchen Robotern wäre ja, dass man sich mit ihnen besser identifizieren kann und dass sie durch Vielseitigkeit für einen großen Aufgabenbereich eingesetzt werden können (wenn sie denn technisch so weit fortgeschritten wären). Trotzdem sollte man da immer auch überlegen, ob es da einen anderen Weg gäbe, einen, der den Roboter mehr nach vorteilhaften Technologien gestaltet als nach einem exakten biologischen Vorbild.

Industrieroboter folgen ja diesem Weg. Allerdings hat man dabei auch das Problem, dass das zu produzierende Produkt auch dem Roboter angepasst werden muss.

In der Raumfahrt geht man diesen Weg schon länger, besonders weil man sich da den ganzen Überlebenskrimskrams sparen kann. Es hat sich aber auch gezeigt, dass sich manche Aufgaben mit Menschen einfacher lösen lassen, besonders wenn flexibles Handeln gefragt ist.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

Zur Ausgangsfrage:
Die Gangsteuerung beim Menschen ist teilweise willkürlich und teilweise unwillkürlich und spielt sich auf 2 großen Ebenen ab (mit beispielhaften Strukturen):
Zentralnervensystem (ZNS) mit Gehirn und Rückenmark (Motorischer Cortex, Basalganglien, Striatum, Thalamus, Pallidum, Kleinhirn, Gleichgewichtskerne, pyramidales System, extrapyramidales System, Reflexbögen)
peripheres Nervensystem (Motorneuronen ab Rückenmark, Nervenknoten, im Muskel Muskelspindeln, Golgiapparat, sensorische Fasern, die wieder zum ZNS zurückführen).
Die Komplexität des Systems hier darzustellen ist sicher nicht möglich. Einzelne Zentren hierbei sind hochspezialisiert (vom Grundtonus über Gleichgewicht und Stellreaktionen bis hin zu schnellen zielgerichteten Bewegungen (Kleinhirn) u.v.m., sekundäre Zentren interferieren zusätzlich (z.B. Spiegelneurone), es sind insgesamt sicher einige Milliarden von Nervenzellen betroffen, die auch noch polysynaptisch miteinander verschaltet sind.

Dabei ist der aufrechte Gang ja absolut nicht allein auf die Beine beschränkt, sondern auf die gesamte Skelettmuskulatur über Rückgrat, Rücken, Bauch, Brust, Schulter, Hals, Arme, Hände - sogar der Kopf mit Gesichtsmuskulatur ist betroffen (guck dir mal einen Leichtathleten beim Laufen an!).

Wenn du die Geschmeidigkeit, Balancierfähigkeit, Geschicklichkeit, Reaktionsschnelligkeit und Anpasssungsfähikeit 100%ig natürlich simulieren willst, müsstest du dich zunächst sicher sehr intensiv in Anatomie, Neurologie und Physiologie einarbeiten. Alle Simulationen, die Teile davon einsparen oder außer Acht lassen, erkennt ein menschlicher Beobachter dann aber automatisch sehr schnell als nicht 100% natürlich, genau so, wie er auch beim Menschen z.B. Gang- und Bewegungsstörungen als Symptom von Erkrankungen dieses komplexen Systems als nicht mehr 100% natürlich bzw. unphysiologisch erkennt (z.B. bei alten Menschen oder nach Hirn- oder Rückenmarksverletzungen oder neurologischen Erkrankungen).