Es gleicht einem Ballett. In einer Kugel kreisen Roboterarme umeinander. Eng stehen sie zusammen, manchmal bewegen sie sich nur wenige Zentimeter voneinander entfernt. Trotzdem stoßen sie nicht aneinander, behindern sich nicht. Jeder folgt einer eigenen Aufgabe, steuert einen anderen Punkt an. Was so spielend aussieht, ist eine der neuen Robotik-Lösungen, die aktuell im Exzellenzcluster Ceti der TU Dresden entwickelt werden.

Die Abkürzung steht für „Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion“. Die Wissenschaftler wollen nicht weniger, als die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine auf eine neue Stufe zu heben. Am 24. und 25. März zeigen sie, welche Schritte sie dafür schon gegangen sind. Das Exzellenzcluster gehört zu den Ausstellern bei „Meet the robots“, den Robotertagen im Flughafen Dresden.

Frank Peters ist Choreograf des Roboter-Balletts. Eigentlich ist er Maschinenbauer, doch auf ihn hören die Roboter in der Robosphere. So heißt das Gebilde, das da im Labor im Barkhausen-Bau der TU Dresden steht. Eine große kugelförmige Holzkonstruktion des Chemnitzer Unternehmens Ligenium beherbergt insgesamt sechs kreisförmig angeordnete Roboterarme. „Das Besondere daran ist, dass wir die Maschinen so nah zusammenbringen können“, erklärt der Forscher. Einzeln sind solche Roboter aktuell bereits in der Industrie im Einsatz. Allerdings stehen sie in den Produktionslinien oft weit voneinander entfernt. Arbeiten sie zusammen, übernimmt meist eine Maschine die Führung, die anderen folgen ihr und ihrem Tun. Im Ceti-Projekt verfolgen alle Roboter unterschiedliche Aufgaben. „Wir können allen innerhalb des kugelförmigen Raums unterschiedliche Punkte zuordnen, die sie ansteuern sollen“, führt Peters auf. Während er das erzählt, bewegen sich die Roboterarme lautlos in der Robosphere.

Das ist neu. Die Maschinen erkennen einander, achten aufeinander und stimmen ihre Bewegungen miteinander ab. Ein bisschen ist es so, als würden sie ein gemeinsames Gefühl entwickeln. Das alles geht nicht nur langsam, sondern auch mit Tempo. Im Hintergrund sorgen ausgetüftelte Programmierungen dafür, dass das alles funktioniert.

Sichere Zusammenarbeit

Es geht um eine neue Art und Weise der Kommunikation zwischen den Maschinen. In Zukunft soll all das dafür sorgen, dass sie Dinge tun können, die heute noch nicht möglich sind. „Die Robotik entwickelt sich immer weiter und gerade in der Industrie wird es in Zukunft nicht mehr darum gehen, dass die Maschinen immer wieder das Gleiche tun“, sagt Frank Fitzek. Er ist Inhaber der Deutsche-Telekom-Professur für Kommunikationsnetze der TU Dresden. Vielmehr müssten auch die Roboter flexibler werden, um auf die Anforderungen in Industrieprozessen reagieren zu können. „Bei all dem geht es uns in unserer Forschung immer darum, die Interaktion des Menschen mit den Maschinen in den Mittelpunkt zu stellen.“ Wie werden Roboter programmiert und bedient, ohne dass dafür in jeder Firma Spezialisten sitzen müssen? Wie wird der Umgang mit ihnen so sicher, dass Menschen sich ihnen ohne die Befürchtung nähern können, dass die Maschine sie eventuell nicht erkennt?

An letzterem Problem arbeitet aktuell unter anderem Robyn Gehler. Als studentische Hilfskraft ist es ihm gelungen, einem Roboter im Labor das Sehen beizubringen. Der 22-Jährige studiert im siebenten Semester Mechatronik. Eine Kamera hilft der Maschine beim Erkennen von Personen. „Mit dieser technischen Hilfe bestimmt sie den Standort der Personen“, erklärt er. Vor dem Roboterarm geht Gehler dabei auf und ab, der Roboter folgt ihm. Was momentan mit einer Maschine funktioniert, soll später auch im Zusammenspiel mit mehreren funktionieren. Ein wichtiger Punkt, wenn Technologie und Menschen in Zukunft Seite an Seite arbeiten.

Der Gedanke an diese Zukunft behagt längst nicht allen. Das weiß auch Frank Fitzek. Die Skepsis gegenüber dem, was Maschinen künftig für und mit uns tun sollen, ist bei manchen groß. „Der Schlüssel ist, die Menschen Schritt für Schritt an diese Möglichkeiten heranzuführen.“ Der interdisziplinäre Ansatz im Exzellenzcluster sorgt dafür, dass Innovationen für alle Lebensbereiche des Menschen entstehen. Insgesamt fünf Fakultäten sind an Ceti beteiligt, neben Elektrotechnikern, Maschinenbauern und Informatikern auch Psychologen und Mediziner.

Spezieller Anzug hilft beim Surfen

Regelmäßig nutzen die Wissenschaftler die Chance, ihre Entwicklungen und Ideen in der Öffentlichkeit zu präsentieren. Bei den Robotertagen Ende März haben sie dafür unter anderem ein Surfbrett dabei. Die Besucher steuern eine Computerspiel-Figur, ebenfalls auf einem Surfbrett, nur durch ihre eigenen Bewegungen auf dem Brett. Die Bewegungen ihres Körpers werden dabei vom Computer registriert und in Bewegungen auf dem Bildschirm übersetzt. Was das mit Wissenschaft zu tun hat? Die Ceti-Forscher arbeiten an einem smarten Anzug für Surfer, der später vielleicht teuren Surf-Unterricht überflüssig macht. Durch Signale aus dem Anzug könnten Nutzer dann ihre Haltung korrigieren.

Ebenfalls auf der Roboter-Messe dabei haben die Forscher einen ganz besonderen Handschuh. Wer ihn überstreift, kann mittels Gestensteuerung durch eine Spielewelt auf dem Bildschirm manövrieren. Der Handschuh verwendet dafür Bewegungssensoren. Auf solch einen intelligenten Handschuh reagiert auch Spot, der Roboterhund des amerikanischen Herstellers Boston Dynamics. Auch er ist bei „Meet the Robots“ dabei.

Die Ideen der Wissenschaftler bleiben nicht im Labor. Mehrere Ausgründungen hat es in den vergangenen Jahren bereits gegeben. Allen voran das Dresdner Unternehmen Wandelbots, dessen Software das Trainieren von Robotern vereinfachen soll. Erst 2022 sammelten die Gründer dafür 75 Millionen Euro von US-Investoren ein. Auch die Robosphere wird nicht für immer im Labor stehen. Bis zum Ende des Jahres, so erklärt Frank Peters, soll die Technologie Grundlage für ein weiteres Start-up sein. Die Multi-Roboter-Technologie will Kunden dann unterstützen, eingesetzte Roboter noch produktiver zu machen. In einer perfekten Choreografie.

• „Meet the robots“ – Robotertage Dresden: am 24. und 25. März im Flughafen Dresden, jeweils 10 bis 18 Uhr, Eintritt kostenlos.
• www.meet-the-robots.de