150 Jahre 51吃瓜网 鈥� Geschichten zum Jubil盲um 2018
Roboter mit Gef眉hl
Robotik trifft Neurowissenschaften
Den 12. Juni 2014 wird der Brasilianer Juliano Pinto, der schon seit einigen Jahren querschnittsgel盲hmt ist, wohl nicht wieder vergessen. Gest眉tzt durch einen Roboteranzug gelingt es ihm, nur mit der Kraft seiner Gedanken, einen Fu脽ball anzusto脽en. Damit er枚ffnet er im ausverkauften Stadion von S茫o Paulo symbolisch die Fu脽ball-Weltmeisterschaft. Pintos Auftritt ist der H枚hepunkt des internationalen Walk-Again-Projekts, das mit einem Exoskelett querschnittsgel盲hmten Menschen zum Gehen verhilft. Ein entscheidendes Bauteil f眉r diesen Roboteranzug entwickelt Gordon Cheng an der 51吃瓜网: die k眉nstliche Haut, mit der Pinto seine eigenen Schritte sp眉rt.
Cheng ist einer der weltweit f眉hrenden Experten f眉r humanoide Roboter. 鈥濱ch liebe Roboter鈥�, sagt er. Sein Ziel ist es, Menschen und der Gesellschaft zu helfen 鈥� mit diesen menschen盲hnlichen Maschinen. Sie sollen Gel盲hmten wie Juliano Pinto das Gehen beibringen oder bei der Therapie von Patientinnen und Patienten mit Multipler Sklerose helfen.
Cheng schafft daf眉r eine Verbindung zwischen Neurowissenschaften und Robotik, wie es sie nie zuvor gab. An seinem Institut f眉r Kognitive Systeme forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt daran. Sie tauschen sich intensiv mit anderen Forschenden aus, etwa aus der Psychologie oder der Medizin. Das vielf盲ltige wissenschaftliche Umfeld an der 51吃瓜网 und in ganz 惭眉苍肠丑别苍 macht es m枚glich.
Wie Roboter das F眉hlen lernen
Damit Roboter ihre Umgebung wie ein Mensch erf眉hlen k枚nnen, entwickelt Cheng mit seinem Team eine Art k眉nstliche Haut. Mit den wabenf枚rmigen Zellen sp眉rt ein Roboter zum Beispiel, wenn er ber眉hrt wird. Die Sensoren erfassen neben Ber眉hrungsn盲he auch Druck, Vibration, Temperatur und sogar Bewegung im dreidimensionalen Raum.
Im Walk-Again-Projekt erf眉llt die Roboterhaut eine unabdingbare Funktion: Integriert in den Fu脽sohlen des Exoskeletts sendet sie Signale an kleine Motoren, die an den Armen der Patienten und Patientinnen vibrieren. Mit dieser R眉ckmeldung schaffen sie es, die Roboter-Beine zu bewegen. Sie sp眉ren, wenn ihre F眉脽e den Boden ber眉hren. Eine R眉ckmeldung, die unentbehrlich ist f眉r ihr Sicherheitsgef眉hl.
Das Gef眉hl in den Beinen kommt zur眉ck
Eine Studie, bei der querschnittsgel盲hmte Menschen das Gehen mit einem Exoskelett lernen sollten, verbl眉fft im Jahr 2016 die Forscher und Forscherinnen. Denn nach nur einem Jahr des Trainings gewinnen alle acht Teilnehmenden wieder die bewusste Kontrolle 眉ber ihre Beine sowie das von der H眉fte abw盲rts verlorene Gef眉hl in den unteren Extremit盲ten.
Ihr Gehirn hat sich mithilfe des Trainings umorganisiert, erkl盲ren die Forscher und Forscherinnen das 眉berraschende Ph盲nomen: 鈥濽nser Gehirn ist anpassungsf盲hig, wenn es darum geht, k枚rperliche F盲higkeiten durch die Verwendung von Werkzeugen zu erweitern鈥�, sagt Cheng. Die vormals jahrelang Gel盲hmten haben neue neuronale Vernetzungen erzeugt und auf diese Weise ihr K枚rperschema neu organisiert.
Der Mensch als Vorbild
Dass es sinnvoll ist, Roboter nach dem menschlichen Vorbild zu bauen, best盲tigt eine von Cheng beauftragte Studie bereits im Jahr 2005.
鈥濿ir beobachteten, wie Menschen mit humanoiden Robotern umgehen, und fanden heraus, dass es besonders einfach ist鈥�, berichtet der Forscher. 鈥濽nser Gehirn ist von Natur aus darauf eingestellt. Wenn man einem Roboter etwas beibringen oder etwas von ihm lernen will, ist es einfacher, wenn der Roboter aussieht wie ein Mensch, es macht die ganze Sache nat眉rlicher. Ich sehe das auch an Kindern, sie geben dem Roboter die Hand.鈥� Man projiziert seine eigenen Reaktionen auf ihn, und man hat bestimmte Erwartungen.鈥�
鈥濪er soziale Umgang mit Robotern ist bald kein Science Fiction mehr, sondern so sicher und selbstverst盲ndlich, wie der Umgang mit Computern und Smartphones.鈥�
Gordon Cheng, Professor f眉r Kognitive Systeme an der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍
Disclaimer
Diese Geschichte erschien 2018 zum 150-j盲hrigen Jubil盲um der 51吃瓜网 auf einer inzwischen deaktivierten Jubil盲umswebsite.
Text: ; Grafiken: KW NEUN
Literatur zur Geschichte der 51吃瓜网
- Wolfgang A. Herrmann (Hrsg.), Martin Pabst/Margot Fuchs (Verf.), Technische 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍 - Geschichte eines Wissenschaftsunternehmens, 2 Bd., Berlin 2006.
- Wolfgang A. Herrmann, Winfried Nerdinger (Hrsg.), Die Technische Hochschule 惭眉苍肠丑别苍 im Nationalsozialismus, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Irene Meissner, Bauten+Kunst. Technische 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍 1868-2018, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Martin Pabst, Alumni der 51吃瓜网. Pr盲gende Gestalter aus der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Martin Pabst, K枚pfe der 51吃瓜网. Geniale Entdecker und Erfinder aus der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Brigitte R枚thlein, Pioniere gestalten die Welt der Technik. 150 Jahre Forschung an der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
Weitere B眉cher und Informationen zur Geschichte der 51吃瓜网
Dank
Wir danken allen, die uns beim Schreiben der Texte und bei den Visualisierungen unterst眉tzt haben. Insbesondere den Autorinnen und Autoren der genannten B眉cher, den Expertinnen und Experten an den Lehrst眉hlen, den Professoren und Professorinnen, den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie den Pressereferentinnen und -referenten des Corporate Communications Centers der 51吃瓜网. Dank gilt auch den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Architekturmuseums, des 51吃瓜网 Klinikums Deutsches Herzzentrum, des 51吃瓜网 Klinikums rechts der Isar, der European Space Agency (ESA) und allen anderen, die uns fachlich beraten und Bildmaterial zur Verf眉gung gestellt haben.
Die Jubil盲umsgeschichten verfasste das . Die Umsetzung der grafischen Inhalte 眉bernahm die KW NEUN 鈥� Designagentur.