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Was im Film schon lange zur virtuellen Realität geworden ist, nimmt jetzt auch im echten Leben konkrete Formen an. Je näher wir Roboter an uns heran lassen wollen - sei es bei der Arbeit oder auch in einem sehr privaten Binnenverhältnis wie bei der Pflege -, umso wichtiger wird deren Sensibilität im Umgang mit uns. Eine von Prof. Gordon Cheng und seinem Team an der Technischen Universität München (TUM) entwickelte künstliche Haut soll es Robotern zukünftig ermöglichen, ihre Umgebung regelrecht zu erfühlen. Die künstliche Haut der TUM ist aus sechseckigen Zellen in der Größe von Zwei-Euro-Münzen zusammengesetzt, die jeweils mit einem Mikroprozessor und Sensoren ausgestattet sind. Diese können neben den eigentlichen Berührungen auch die Beschleunigung, Annäherungen und Temperaturen erfassen und messen. Auf diese Weise sollen Roboter ihre Umwelt künftig weit detaillierter und feinfühliger wahrnehmen können als bisher. Das hilft ihnen nicht nur dabei, sich sicherer zu bewegen; auch der unmittelbare, ungefährliche Umgang mit Menschen soll massiv davon profitieren.

Die größte Hürde bei der Entwicklung einer künstlichen Haut bestand in der bislang nicht ausreichenden Rechenkapazität. Nimmt man zum Vergleich die menschliche Haut, verfügt diese über rund fünf Millionen Rezeptoren. Bisherige Systeme kamen jedoch schon bei der Auswertung der Daten von einigen Hundert Sensoren an ihre Grenzen. Zur Lösung dieses Problems wählte das Team um Gordon Cheng daher einen NeuroEngineering-Ansatz, bei dem die Hautzellen nicht permanent überwacht werden, sondern ein so genanntes ereignisbasiertes System nutzen. Das heißt, die einzelnen Zellen geben die Informationen ihrer Sensoren nur dann weiter, wenn Veränderungen der Messwerte festgestellt werden. Auf diese Weise verringert sich der bisher so problematische Rechenaufwand um bis zu 90 Prozent. Das menschliche Nervensystem arbeitet übrigens ganz ähnlich: So spüren wir eine Kopfbedeckung in der Regel nur kurz in dem Augenblick, in dem wir sie aufsetzen. Da es jedoch keine Notwendigkeit gibt, die Kopfbedeckung permanent zu beachten, nehmen wir sie bald nicht mehr wahr. Erst wenn sie uns plötzlich vom Kopf geweht wird, werden wir wieder auf sie aufmerksam. So kann sich unser Nervensystem besser auf andere, neue Eindrücke konzentrieren, auf die der Körper reagieren muss - oder künftig eben auch der Roboter.

Technische Universität München (D-80333 München)
www.tum.de