Humanoide werden erwachsen
Bereits heute sind Prototypen humanoider Roboter in der Lage, komplexe Bewegungen wie Laufen, Springen und Navigieren auf unebenem Terrain auszuführen. Das zeigt eindrucksvoll, wie sich die Technologie in den vergangenen Jahren weiterentwickelt hat. Außerdem erkennen die „Humanoiden“ immer besser Sprache und Gesten, sie analysieren Mimik und können in definierten Umgebungen einfache Aufgaben wie das Greifen von Objekten oder das Sortieren von Behältern übernehmen.
Bekannte Modelle wie „Atlas“ von Boston Dynamics, „Digit“ von Agility Robotics oder „Figure 01“ von Figure bewegen sich auf zwei Beinen, verfügen über zwei Arme mit einer einfachen Greifhand und sind für den Einsatz in industriellen Umgebungen konzipiert. Die „Humanoiden“ dieser US-amerikanischen Anbieter wiegen 50 bis 70 Kilogramm, sind 1,50 bis 1,75 Meter groß und erreichen eine Gehgeschwindigkeit von 5 Stundenkilometern. Die Betriebsdauer beträgt derzeit bis zu eine Stunde, wird sich aber weiter steigern.
Die meisten Anbieter in diesem stark wachsenden Markt kommen aus den USA sowie China, Indien und Südkorea. Als einer der wenigen deutschen und europäischen Anbieter arbeitet das baden-württembergische Unternehmen Neura Robotics mit seinem Modell „4NE1“ daran, Anschluss am Weltmarkt zu halten.
Humanoide Roboter sollen künftig dazu in der Lage sein, sich sehr flexibel an wechselnde Aufgaben anzupassen – ohne aufwendige Programmierung oder Infrastrukturmaßnahmen. Sie könnten dann in bestehenden Logistikumgebungen eingesetzt werden, in denen auch Menschen arbeiten, und Tätigkeiten wie das Heben, Sortieren oder Entladen übernehmen.
Drei technische Hürden bleiben
Trotz beeindruckender Fortschritte stehen humanoide Roboter jedoch vor drei zentralen technischen Herausforderungen:
- Mobilität und Balance erfordern komplexe Stabilitätsmechanismen. Der aufrechte Gang macht Vermeidung von Stürzen zu einer anspruchsvollen Aufgabe – insbesondere in unbekannten Umgebungen. Die dynamische Balance beim Gehen, Treppensteigen oder beim Manövrieren in engen Räumen stellt hohe Anforderungen an Sensorik und Steuerungssysteme.
- Die Energieversorgung ist derzeit noch begrenzt. Die Batterielaufzeit stellt eine wesentliche Einschränkung dar. Ziel sind mindestens vier bis fünf Stunden Betrieb mit schneller Ladezeit, um wirtschaftlich sinnvolle Einsatzszenarien zu ermöglichen. Die Kombination aus Mobilität, Sensorik und Rechenleistung erfordert erhebliche Energiemengen.
- Die Kombination aus Sensorik und Software muss weiter verbessert werden. KI, Sensorik und Steuerungssysteme müssen nahtlos zusammenwirken, um zuverlässige und autonome Interaktionen mit den Menschen zu ermöglichen. Eine große Herausforderung ist auch noch das „Fühlen“, um zum Beispiel beim Greifen empfindliche Gegenstände sicher aufnehmen zu können.
Auch Anschaffungs- und Betriebskosten sind derzeit noch ein Hemmnis. Hohe Material- und Entwicklungskosten machen humanoide Roboter für viele Anwendungen wirtschaftlich unattraktiv. Doch mit einer Massenproduktion könnten sich in den kommenden Jahren die Investitionskosten deutlich verringern. In Analysen wird erwartet, dass humanoide Roboter ab dem Jahr 2030 in der Logistik zunehmend eingesetzt werden – insbesondere in Bereichen mit hohem Personalmangel und ergonomisch belastenden Tätigkeiten. Technologische Fortschritte in KI, Sensorik und Hardware könnten diese Entwicklung weiter vorantreiben. Die Konvergenz mehrerer technologischer Entwicklungslinien macht einen Durchbruch in diesem Jahrzehnt plausibel.
Akzeptanz und Effizienzfragen
Aber neben Wirtschaftlichkeit und technischer Funktionsfähigkeit entscheiden zwei weitere Aspekte darüber, ob tatsächlich humanoide Roboter in die Logistik Einzug halten. Zum einen muss bei den menschlichen „Kollegen“ Akzeptanz geschaffen werden, künftig mit menschenähnlichen Maschinen zusammenzuarbeiten. Ein „Humanoider“ darf zum Beispiel aufgrund seiner Größe, Stimme oder Bewegungen niemals bedrohlich auf Menschen wirken. Die psychologischen und sozialen Dimensionen der Mensch-Roboter-Interaktion sind nicht zu unterschätzen und erfordern sorgfältige Gestaltung.
Und die zweite Fragestellung, die eigentlich immer zuerst zu beantworten ist: Lässt sich die Aufgabe nicht viel effizienter mit normaler Robotik und Automatisierung bewältigen? Ergibt eine menschenähnliche Maschine tatsächlich Sinn? In vielen Fällen sind spezialisierte Robotersysteme, fahrerlose Transportsysteme oder konventionelle Automatisierung effizienter und kostengünstiger als humanoide Lösungen.
Der spezifische Vorteil humanoider Roboter liegt in ihrer Fähigkeit, in für Menschen konzipierten Umgebungen ohne Infrastrukturanpassungen zu operieren und zwischen verschiedenen Aufgaben flexibel zu wechseln. Ob dieser Vorteil die höhere Komplexität und Kosten rechtfertigt, muss für jeden Anwendungsfall einzeln bewertet werden. (cs)
Stefan Hohm ist Chief Development Officer beim Logistikunternehmen Dachser und Mitglied im Gremium der Logistikweisen.
