Humanoide

Roboter: BigDog, Taizo und FINE

Arne am 13.09.2009 um 18:09 Uhr - zum Artikel

Die Zahl der Roboter steigt kontinuierlich und immer schneller. Nicht nur Roboter in der Forschung, sondern auch in der Anwendung. Bei Industrierobotern ist das nun schon seit einigen Jahren der Fall, mittlerweile kommen aber auch – wenngleich bislang hauptsächlich in Japan und Südkorea – autonome, mobile Roboter hinzu. Etwa Spielzeug- und Therapieroboter, sowie Roboter für den Ottonormalverbraucher, wie zum Beispiel Staubsauger-, Wisch- und Rasenmäh-Roboter.

Um diese Entwicklung etwas im Auge zu behalten will ich im Folgenden regelmäßig in einer Übersicht neue Roboter vorstellen. In diesem ersten Teil werde ich mit einem Roboter beginnen, der nicht neu ist, über den ich aber schon seit längerer Zeit schreiben wollte, weil er unheimlich beeindruckend ist: BigDog. Außerdem ein Gymnastiktrainer und ein fahrender Feuerlöscher.

BigDog

BigDogBigDog

BigDog wurde 2005 im Auftrag der DARPA von Boston Dynamics, der NASA und der Harvard University entwickelt. Der Roboter wurde für das Militär quasi als modernes Maultier entwickelt. Er ist ca. 6 km/h schnell und kann 150 Ki­lo­gramm auf seinem Rücken tragen.

BigDog ist ein vierbeiniger Roboter, der vor allem durch seinen dynamischen Gang auffällt. Im folgenden Video ist zu sehen, wie er durch verschiedene Terrains marschiert und dabei widrigen Bedingungen ausweichen muss. Er geht über unsicheren Untergrund wie Schnee und Laub oder wird während der Bewegung gestoßen. Sieht man den Roboter mit dem Untergrund kämpfen und stolpern, wirkt er fast lebendig. Die Szene im Video, in der BigDog auf Glatteis ausrutscht, stolpert und sich wieder fängt, wirkt so realistisch, dass ich es beim ersten Ansehen fast beängstigend fand. Die Szene findet sich ca. ab Minute 1:25 im Video und lässt einen unbewusst daran zweifeln, dass dies wirklich eine Maschine und kein Tier ist.

BigDog in verschiedenen Terrains

Eine Weiterentwicklung von BigDog, die nicht so laut, dafür aber deutlich leistungsfähiger sein soll, ist bereits in Entwicklung.

Taizo

Taizo, GymnastiktrainerTaizo, Gymnastiktrainer

Taizo ist ein relativ junger humanoider Roboter. Er er­in­nert optisch an einen Astronaut in Clownschuhen und ist als Gymnastik-Lehrer für ältere Japaner kon­stru­iert. Er ist 20 Zen­ti­me­ter groß, wiegt 7 Ki­lo­gramm und kann mit seinen insgesamt 26 Gelenken ver­schie­de­ne gym­nas­ti­sche Übungen vortanzen.

Taizo wurde vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) entwickelt und turnt die Übungen sowohl im Stehen als auch im Sitzen auf seinem Stühlchen, das er mitbringt. Er soll im nächsten Jahr für ca. 8000 US-Dollar zu kaufen sein.

Unter dem Namen HRP-2m Next gibt es den Taizo auch nackt, also ohne das lustige Kostum, für Forschung und Lehre.

Taizo als Gymnastiktrainer

FINE

FINEFINE

FINE, First INtelligent Extinguisher („Erster, intelligenter Feuerlöscher“), ist ein Design-Konzept für einen autonomen Feuerlöscher. Der Roboter ist ein kleines Gefährt, das einen Feuerlöscher in sich trägt. Der Feuerlöscher kann im Normalfall einfach entnommen und zum Löschen benutzt werden. Bricht das Feuer allerdings aus, wenn gerade niemand zu Hause ist, nimmt FINE das Problem selbst in die Hand.

Entwickelt von Benjamin Davoult und Baptiste Lanne und ausgezeichnet mit dem James Dyson Award. Das nachfolgende Video zeigt, wie der Einsatz des Roboters aussehen soll:

FINE beim Löscheinsatz

Via Planet Robotics und Plastic Pals.

Olympische Spiele für Roboter

Arne am 01.09.2009 um 12:50 Uhr - zum Artikel

7th Wonderful Robot Carnival7th Wonderful Robot Carnival

In Japan fand in diesem Jahr der 7th Won­der­ful Robot Car­ni­val statt – so­zu­sa­gen die olym­pi­schen Spie­le für hu­ma­no­ide, also zwei­bei­ni­ge, men­schen­ähn­li­che Ro­bo­ter.

Hier werden nicht wie bei den RoboGames oder dem RoboCup Roboter für eine bestimmte Disziplin, zum Beispiel Fußball, konstruiert, sondern die humanoiden treten in mehreren Disziplinen gegeneinander an. Zum Beispiel Flaschenziehen.

Beim Flaschenziehen geht es darum, dass der Roboter einen Korb mit kleinen Flaschen möglichst weit schiebt oder zieht. Die Punktzahl ist die Anzahl der Flaschen mal die Distanz. Im folgenden Video sind schön die unterschiedlichen eingesetzten Techniken zu sehen.

Flaschenziehen beim „7th Wonderful Robot Carnival“

Eine andere Disziplin ist das Würfelschieben, bei dem jede Mannschaft versucht, soviele Würfel wie möglich auf die eigene Seite zu holen:

Disziplin „Cubes“

Insgesamt gibt es fünf Disziplinen. Danach ist allerdings noch nicht der Gewinner entschieden, denn die ersten vier treten anschließend zu einem klassischen Deathmatch an, um den Sieger zu küren.

Wie lang es wohl noch dauert, bis wir von humanoiden Robotern die klassischen olympischen Disziplinen sehen? Eine ist schließlich schon vertreten: der Sprint. Wenn auch über die bislang noch wenig ehrfurchterregende Distanz von 2 Metern.

Via Botjunkie und Plastic Pals.

Asimovs Roboter-Gesetze überarbeitet

Arne am 23.08.2009 um 22:04 Uhr - zum Artikel

Isaac Asimov ist bekannt für seine drei Roboter-Gesetze, die er 1942 in seiner Geschichte Runaround erstmals erwähnte:

  1. Ein Roboter darf kein menschliches Wesen wissentlich verletzen oder durch Untätigkeit gestatten, dass einem menschlichen Wesen (wissentlich) Schaden zugefügt wird.

  2. Ein Roboter muss den ihm von einem Menschen gegebenen Befehlen gehorchen – es sei denn, ein solcher Befehl würde mit Regel #1 kollidieren.

  3. Ein Roboter muss seine Existenz beschützen, solange dieser Schutz nicht mit Regel #1 oder #2 kollidiert.

Noch sind Roboter (ist die künstlich Intelligenz) noch nicht weit genug, dass sie eigene Entscheidungen treffen. Diese Gesetze sind also nach wie vor rein fiktional. Mit den Fortschritten in der Robotik und der künstlichen Intelligenz der letzten Jahre … nein … mit den absehbaren Fortschritten in den nächsten Jahren … nein … mit den möglichen, zuküftigen Fortschritten in dem Bereich der künstlichen Intelligenz kann es Sinn machen, diese Regeln für ihren realen Einsatz vorzubereiten, meint David Woods, Robotiker an der Ohio State University. Er sagt, die zunehmende Faszination für immer eigenständigere Roboter führt mitunter dazu, dass ihnen mehr und mehr Entscheidungen überlassen werden – was böse Folgen haben kann.

Woods und seine Kollegen schlagen daher eine Abwandlung der drei Asimov-Regeln vor, die den Schaffer mehr in die Verantwortung nimmt. Frei übersetzt:

  1. Menschen dürfen keine Roboter einsetzen, die nicht die höchsten rechtlichen und fachlichen Standards bzgl. Sicherheit und Ethik mitbringen. [1]

  2. Roboter müssen Menschen gemäß ihrer Stellung gehorchen. Es gibt eine Gruppe von Menschen von denen Roboter Befehle entgegennehmen. [2]

  3. Roboter sind selbstständig genug, um ihre eigene Existenz zu schützen, solange dies nicht mit Regel #1 oder #2 kollidiert. [3]

Woods empfiehlt außerdem, dass sich Robotiker in dieser Hinsicht an der NASA orientieren sollten, die z. B. Regel #3 schon erfolgreich einsetzt. Die Marsrover sind nur begrenzt selbstständig, in dem Sinne, dass sie jeden Tag erneut die Anweisungen entgegennehmen, was sie als nächstes zu tun haben. Sie sind aber selbstständig genug, über keine Klippe zu fahren, solange die NASA-Ingenieure ihnen nicht die explizite Anweisung dazu geben. Dies dürfte unter Anderem daran liegen, dass sich die NASA nicht leisten kann, mit ihren Robotern unvorsichtig umzugehen. Sei es, ihnen zu viel Kontrolle zu überlassen und diese gegebenenfalls zu verlieren, oder sei es, ihnen zu wenig Kontrolle zu überlassen und damit zu riskieren, dass sie versehentlich von den NASA-Ingenieuren ins Verderben manövriert werden. Man wird eben vorsichtiger im Umgang mit Robotern, wenn Reparatur oder Ersatz mehrere Millionen Kilometer und Milliarden Dollar entfernt sind.

Via MSNBC.

1
„[...] says that humans may not deploy robots without a work system that meets the highest legal and professional standards of safety and ethics.“
2
„[...] requires robots to respond to humans as appropriate for their roles, and assumes that robots are designed to respond to certain orders from a limited number of humans.“
3
„[...] proposes that robots have enough autonomy to protect their own existence, as long as such protection does not conflict with the first two laws and allows for smooth transfer of control between human and robot.“

Roboter lernen kochen

Arne am 14.08.2009 um 14:34 Uhr - zum Artikel

Ein Roboterkoch. Foto: AFP/Yoshikazu TSUNOEin Roboterkoch. Foto: AFP/Yoshikazu TSUNO

Neben all den neuen Fähigkeiten, die Roboter dieser Tage lernen, scheinen sie sich auch zunehmend auf das Kochen zu verstehen. Oben im Bild ist ein Motoman-Roboter bei der Zubereitung von Omeletts (oder zumindest einer vergleichbaren japanischen Speise) zu sehen.

Während es sich bei der Abbildung noch um eine Demonstration im Rahmen einer Messe handelte, sind einige Japaner schon weiter.

Im Video sind zwei Roboter zu sehen, die in dem Restaurant für einen Kunden Ramen (eine japanische Nudelsuppe) zubereiten. Wenn es gerade nichts zu kochen gibt, vertreiben die Roboter sich und den Kunden die Zeit durch Schwertkämpfe (mit Küchenmesser und Topfdeckel) oder Jonglage von Tellern. Serviert wird allerdings nach wie vor von menschlichem Personal.

Roboterköche in einem japanischen Restaurant

Dass es ein mühsamer Prozess sein kann, den Robotern das Kochen beizubringen, der mit Programmieren nicht unbedingt etwas zu tun haben muss, zeigt das folgende putzige Video. Der Roboter lernt durch Demonstration, welche Schritte zu tun sind, um ein Omelett zuzubereiten:

Ein Roboter lernt kochen

Eine längere Version des Videos findet sich drüben bei den Robotik-Videos.

Ich hoffe, wir sehen bald auch in Deutschland solche Restaurants, wenngleich sie unsere gewohnten Restaurants bitte nicht verdrängen sollten. Ein Anfang ist in Nürnberg ja schon gemacht – beim Servieren: im s Baggers.

[Review] Jacques Pitrat: Artificial Beings

Arne am 29.07.2009 um 22:27 Uhr - zum Artikel

Artificial BeingsArtificial Beings

Der Verlag Wiley hat mir vor einiger Zeit auf meinen Wunsch hin ein Review-Exemplar des Buches „Artificial Beings — The conscience of a conscious machine“ von Jacques Pitrat zugeschickt, das kürzlich erschienen ist. Das Buch befasst sich aus der Sicht des langjährigen KI-Wissenschaftlers [1] Pitrat mit Artificial Beings, Pitrats Bezeichnung von künstlich-intelligenten Maschinen in Abgrenzung zu Human Beings, den Menschen.

Jacques Pitrat ist ein französischer KI-Forscher, der über 20 Jahren am Centre national de la recherche scientifique an CAIA entwickelte, einem künstlichen Wissenschaftler, wie Pitrat ihn nennt. CAIA ist eine Maschine, die Probleme selbstständig und systematisch angehen und lösen soll.

Da Pitrat als Hauptentwickler von CAIA diesem System besonders nahe steht, baut er Begrifflichkeiten und Zusammenhänge und fast das komplette Buch rund um CAIA auf. Er versäumt dabei nicht, stets auch auf den allgemeinen Fall hinzuweisen, nutzt CAIA aber regelmäßig für Beispiele und um vorher geschriebenes anschaulich zu machen.

Das (englischsprachige) Buch ist mit grundlegenden Englischkenntnissen gut zu lesen. Besonders angenehm ist die präzise und vollständige Sprache von Pitrat, der jeden zentralen Begriff konkret einführt und damit den Leser nie im Unklaren lässt, was seine Formulierungen betrifft. Das ist insbesondere hilfreich, wenn es um die Unterscheidung zentraler Begriffe wie Conscience und Consciousness geht.

Das Buch beginnt bei grundlegenden Gedanken zu künstlicher Intelligenz und findet im Verlauf zu Konzepten wie Emotionen, Gewissen und Selbstbewusstsein von Maschinen, die Pitrat als essentiell für künstliche Intelligenz betrachtet.

Dabei geht Pitrat auch auf seine Entwicklungmethodik für den künstlichen Wissenschaftler CAIA ein, die er Bootstrapping Artificial Intelligence nennt. [2] Damit bezeichnet er seinen Entwicklungsprozess, bei dem er mit einer einfachen, wenig intelligenten KI startet, um in Zusammenarbeit mit dieser iterativ jeweils die nächst-bessere KI zu entwickeln − ein Prozess, den Pitrat über 20 Jahr durchführte. Einzelne Versionen von CAIA lebten dabei über einige Monate und entwickelten neue Ideen, die in die Entwicklung der neuen Versionen einflossen. Pitrat schreibt dazu, dass es seine Überzeugung ist, dass Menschen nur durch Bootstrapping mithilfe von künstlicher Intelligenz in der Lage sein werden, das komplexe Problem der Entwicklung einer künstlicher Intelligenz zu lösen. Der aufmerksame Leser wittert hier das sprichwörtliche Henne-Ei-Problem.

„Artificial Beings — The conscience of a conscious machine“ ist im März 2009 beim Wiley-Verlag erschienen, ISBN 978-1-84821-101-8. Bei Amazon als Hardcover erhältlich für 74,99 EUR: Artificial Beings. Das Buch ist durch seine klare Sprache und den verständlichen Erläuterungen von Fachbegriffe für jeden lesenswert, der in Robotik oder künstliche Intelligenz interessiert ist.

1
KI: Künstliche Intelligenz
2
Bootstrapping bezeichnet in der Informatik einen Prozess, der aus einem einfachen System ein komplizierteres System aktiviert. [Wikipedia]

Roboter mit eigener Facebook-Seite

Arne am 06.05.2009 um 23:16 Uhr - zum Artikel

Ibn SinaIbn Sina

Der humanoide Roboter „Ibn Sina“ des Interactive Robots and Media Lab (IRML) der Universität der Vereinigten Arabischen Emirate ist der erste mit einer eigenen Seite auf der social network website Facebook.

Der Roboter kann über Gesichter Personen zuordnen und soll Kontakte aus einem realen Gespräch auch auf Facebook finden und fortführen. Dies soll den Forschern zufolge dazu dienen, die Hemmschwelle zur Kommunikation mit Robotern weiter zu senken.

Its creators hope that embedding it in a social web will give rise to a sustainable friendship can grow up between man and machine.

BBC

Der Roboter soll sich dazu in den nächsten Monaten durch das Institut bewegen, Kontakt zu Menschen aufnehmen und versuchen, diese Kontakte bei Facebook zu finden. Das Facebook-Profil des Gegenübers soll der Roboter dann wiederum nutzen, um Themen für das weitere und kommende Gespräche zu finden.

Ibn Sina ohne VerkleidungIbn Sina ohne Verkleidung

Mehr zu Ibn Sina beim IRML.

Via BBC.

Nachtrag 6.11.2009: Golem hat einen Artikel und ein Video zu Ibn Sina.

Gehirn-Maschine-Schnittstelle von Honda

Arne am 31.03.2009 um 18:55 Uhr - zum Artikel

Gehirn-Maschine-Schnittstelle von HondaGehirn-Maschine-Schnittstelle von Honda

Honda hat eine Gehirn-Maschine-Schnittstelle vorgestellt, die in der gezeigten Demonstration erlaubt, vier Basiskommandos mit einer − nach eigener Aussage − Erkennungswahrscheinlichkeit von 90 Prozent zu unterscheiden. Das ist aktuelle Weltspitze. Die Erkennungswahrscheinlichkeit hängt dabei laut Honda aber von der Person und ihrer Fähigkeit ab, sich zu konzentrieren.

Honda hat das System in einer Demonstration gezeigt, in der natürlich auch ASIMO mitspielt. Hier das Video:

Your browser needs to support Flash contents to display this image. Demo: Gehirn-Maschine-Schnittstelle von Honda

Zugegebenermaßen nicht übermäßig spektakulär, aber wenn man diese Techniken wenige Jahre weiterdenkt, ist damit imposantes möglich. Gerade für die Service-Robotik, in der intuitive Interaktion mit dem Menschen notwendig ist, ist das eine große Chance. Von Vereinfachungen für Menschen mit Behinderungen ganz zu schweigen …