Die Roboter-Apokalypse ist nah – zumindest in Form des neuen "Terminators". Zeit für einen Realitätscheck: Diese Roboter sind auch in echt großes Kino!

Allein schon die Optik zeigt: "Atlas" ist nicht zu Scherzen aufgelegt. Der für die DARPA Robotics Challenge entwickelte Humanoide ginge ohne Weiteres auch in Hollywood als Kampfroboter durch. Tatsächlich sind seine Beinmuskeln stark genug, um Zementblöcke in Stücke zu treten – dabei soll er doch einfach nur sein inneres Gleichgewicht finden. Atlas gehört zur absoluten Crème de la Crème der zweifüßigen Roboter, die Challenge gewann er trotzdem nicht.

Zweibeiniger Gang stellt eben eine immense Anforderung an die Stabilität und Steuerung dar. Wer ein bisschen mehr Tempo machen will, orientiert sich am besten im Tierreich, wo sich das Vierfüßerdesign ohnehin seit jeher der größeren Beliebtheit erfreut. "Cheetah" ist einem Geparden nachempfunden und erreicht verblüffende Geschwindigkeiten – zumindest für eine Maschine mit Beinen.

"Spot" ist der jüngste Spross einer Roboterdynastie, die einst mit dem legendären "Big Dog" begann und als Transportsystem für Infanterieeinheiten gedacht ist. Sein Erbauer ist die Firma Boston Dynamics, zuletzt von Google eingekauft, die seit Jahren die unbestritten aufmerksamkeitsstärksten Roboter der Welt entwickelt und sicher auch einige der innovativsten. Atlas und Cheetah entsprangen ebenfalls dieser mit dem MIT verbandelten Roboterschmiede.

Tüftler und Privatentwickler haben es da schwer mitzuhalten, können sich aber im Gegenzug mehr kreative Freiheiten erlauben. Wie zum Beispiel Kåre Halvorsen, genannt Zenta, der in seiner Freizeit dieses pfiffige Verfahren zur Fortbewegung ersonnen hat. Sein MorpHEX Mk. III kann kontrolliert rollen, aber sich auch in einen Sechsbeiner verwandeln (und dabei mit LEDs blinken).

Eine gänzlich neue Art der Fortbewegung – zumindest für einen Roboter – verfolgt "hitchBOT". Der plaudernde Humanoide trampte im vergangenen Jahr durch Kanada und im Februar dieses Jahres durch Deutschland. Seine Erbauer, die beiden Kommunikationswissenschaftler Frauke Zeller und David Harris Smith, möchten mit ihrem Experiment den emotionalen Faktor in der Mensch-Maschine-Kommunikation ausloten.

Überhaupt muss Kommunikation ja nicht immer sprachlich sein: "Shiri" ist ein pygiformer Humanoide, der mit seinem Benutzer über An- und Entspannung seiner pneumatischen Muskeln kommuniziert. Die Maschine kann auf Berührungen mit Zucken, Anspannung oder abwechselndem Herausstrecken der künstlichen Muskeln reagieren. Sein Erfinder Nobuhiro Takahashi versteht sich ebenso sehr als Ingenieur wie als Künstler, und auch er möchte Möglichkeiten erforschen, wie sich Maschinenwesen auf einer Gefühlsebene den Menschen mitteilen könnten.

Ganz offensichtlich vom Insektenflug haben sich Forscher des Microrobotics Lab und des Wyss Institute in Harvard inspirieren lassen. "Robobee" ist das kleinste tatsächlich fliegende Mikrofluggerät. Allerdings gelingt diese Größenreduktion nur, indem wichtige Bestandteile ausgelagert werden. So erfolgt die Energieversorgung über Kabel, und auch die Steuerung wird von einem externen Rechner übernommen. Sollten sich in Zukunft auch völlig autonome Versionen herstellen lassen, könnten sie im Schwarm als kostengünstige Beobachtungsgeräte und mobile Sensoren eingesetzt werden.

Schwärme kleiner und billiger Roboter einzusetzen statt einzelner, teurer Maschinen, gilt vielen Forschern als wegweisendes Zukunftsmodell. Um die Möglichkeiten weit gehend eigenständiger Selbstorganisation auszutesten, haben Institutskollegen der Robobee-Entwickler die extrem simpel gestrickten "Kilobots" entworfen. Eine Software erlaubt hier einem Schwarm von mehr als 1000 Exemplaren, sich zu vorgegebenen Formen anzuordnen, ohne dass eine übergeordnete Instanz den Überblick behalten müsste.

Ein einziger Sturz kann aus einem millionenteuren Stahlungetüm wie "Atlas" schnell einen Haufen Schrott machen. Entweder setzt man nun auf noch mehr Stahl und noch dickere Gelenke – oder auf das Gegenteil: Weiche Roboter aus biegsamem Material lassen sich, wie hier gezeigt, sogar schadlos mit dem Auto überfahren. Die Entwickler aus Harvard wissen allerdings auch, dass dann ganz neue Bewegungskonzepte notwendig werden, so wie bei diesem pneumatischen Krabbler.

Eine Neuigkeit ist diese Art der Fortbewegung nur in der Welt der Robotik – immerhin bewegen sich Quallen seit Millionen von Jahren auf diese Weise, wenn auch nicht durch die Luft wie dieser Flugapparat von Forschern der New York University. Seine im Durchmesser fünf Zentimeter messende Haube aus Kunststofffolie erzeugt den kompletten Auftrieb selbst, anders als bei einem viel größeren, aber ungleich eleganteren Quallenroboter, dem heliumbetriebenen AirJelly.

Ein anderes Meerestier, nämlich die Pilgermuschel, stand Pate bei diesem extrem miniaturisierten Schwimmer von Max-Planck-Forschern aus Stuttgart. Die 300 Mikrometer großen Schalen öffnen und schließen sich durch Einwirkung eines externen Magnetfelds und sollen dereinst den Roboter durch Körperflüssigkeiten treiben. Solche simplen, aber robusten Antriebe eignen sich oft wesentlich besser für die Bedingungen der Mikrowelt als Konzepte, die sich in unserem Alltag bewährt haben.

Die süddeutsche Roboterfirma Festo hat sich bei Roboterfans einen Namen für höchst innovative Demonstrationsobjekte gemacht, wie zum Beispiel diese schwärmenden Schmetterlinge. Auch sie benötigen eine externe Steuerungseinheit, sind also nicht ganz autonom, aber dafür ziemlich hübsch anzusehen. Das firmeneigene Bionik-Labor hat bereits eine ganze Reihe tierischer Produkte hervorgebracht, darunter Ameisen, Vögel, Quallen und ein hopsendes Känguru.

"Baxter" von Rethink Robotics ist der erste groß angelegte Versuch, Arbeitsroboter für jedermann zu entwickeln und dadurch Jobs aus dem Niedriglohnsektor an eine flexible Maschine zu delegieren. Der auf Menschenähnlichkeit getrimmte Apparat ist dafür geschaffen, in ganz gewöhnlichen Arbeitsumgebungen Kontakt zu seinen Humankollegen aufzunehmen. Dank einfach zu programmierender Software können sich auch Nichtexperten einen Baxter in die Fabrikhalle stellen: Eine besonders flexible Kraftsteuerung sorgt dafür, dass niemand zu Schaden kommt.

Sauer verdient hat sich "HUBO" seinen Platz in dieser Auflistung: Der Roboter des südkoreanischen Forschungsinstituts KAIST ist der Champion der DARPA Robotics Challenge. Um sich einen Platz auf dem Siegertreppchen zu sichern, mussten die Maschinenwesen – teils autonom, teils unter Kontrolle ihrer Teams – einen Parcours absolvieren und dabei Treppen steigen, Ventile zudrehen, Löcher bohren, Auto fahren und vieles mehr. HUBO absolvierte all dies mit Bravur und war dank der Räder an seinen Knien an vielen besonders kniffligen Stellen um die entscheidenden Sekunden schneller als Konkurrenten, die reine Zweibeiner an den Start gebracht hatten.

Was hier aussieht, als wäre der Wäscheständer zusammengeklappt, ist in Wirklichkeit eins der derzeit revolutionärsten Konzepte für Roboter – speziell für solche Gefährte, die robust genug sein sollen, um eine Planetenlandung am Stück zu überstehen. Die NASA-Forscher Vytas SunSpiral und Adrian Agogino haben für ihr "Tensegrity" genanntes Konstruktionsprinzip die Quintessenz des biologischen Körperbaus destilliert: Netzwerke aus Spannung und Gegenspannung halten die Struktur dynamisch stabil, ganz ähnlich wie unsere Muskulatur unseren Körper.