Das Studium der Robotik

Robotik - mal wieder ein Begriff, der aus der Science Fiction-Literatur stammt. Isaac Asimov benutzte die Bezeichnung zum ersten Mal in einer seiner Kurzgeschichten und meinte damit das Studium der Roboter. Was in den 40er Jahren dieses Jahrhunderts noch fremd und geheimnisvoll klang, ist heute eigentlich jedem klar. Robotik meint die Konstruktion und Steuerung von Roboter-Maschinensystemen. Dazu werden Methoden der Informatik - von komplexen Programmierungen bis hin zur Künstlichen Intelligenz - und Kenntnisse aus Elektrotechnik, Elektronik, Maschinenbau und Mechanik benötigt. So definiert das Robot Institute of America einen Roboter folgendermaßen: „… ein programmierbares Mehrzweck-Handhabungsgerät für das Bewegen von Material, Werkstücken, Werkzeugen oder Spezialgeräten. Der frei programmierbare Bewegungsablauf macht ihn für verschiedenste Aufgaben einsetzbar."

Zwischen Science Fiction und Realität
Irgendwie klingt das alles sehr nach Zukunft und den Königsdisziplinen der Technik. Und eine Menge visionäres Denken und ein Touch Science Fiction ist sicherlich auch notwendig. Aber schon jetzt sind Roboter vielfach Bestandteil der Gegenwart. Ob versierte Tüftler Robo-Cup-Wettbewerbe im Fußball austragen, die Firma Sony mit dem Roboterhündchen Aibo einsame japanische Kids beglückt oder die ersten Staubsauger und Rasenmäher ganz von selbst ihre einsamen Bahnen ziehen, die Roboter haben den Alltag erreicht.

Dabei sind sie in den verschiedensten Bereichen der Industrie schon lange präsent. Die Mars-Sonde Pathfinder brachte 1997 den 10,6 kg schweren mobilen Roboter „Sojourner“ auf die Oberfläche des roten Planeten. Industrieroboter montieren, schweißen und lackieren, Forschungsroboter dringen in Vulkane, Katastrophengebiete und Abwasserkanäle vor. Medizinroboter assistieren bei Operationen und werden in Nano-Größe schon bald verstopfte Adern im Blutkreislauf reinigen. Auch in der Militärtechnik sind Kampfroboter und unbemannte Drohnen schon grausame Wirklichkeit.

Für den angehenden Ingenieur bedeutet die Robotik eine der schillerndsten Schnittstellendisziplinen überhaupt. Alle Bereiche der Ingenieurwissenschaften wirken hier zusammen. Euphorischer Zukunftsglaube und Arbeitserleichterung für die Menschheit stehen in krassem Gegensatz zur Angst vor unkontrollierbarer Technik und Ausuferung der künstlichen Intelligenz.

Das Studium ist Hightech und hochinteressant. Ungelöste Aufgaben sind in der Mehrzahl, das garantiert dem Studienfach eine Menge Zukunftssicherheit. Angesiedelt ist der Bereich Robotik zumeist in der Elektrotechnik, beim Maschinenbau oder in der Informatik, aber auch als Vertiefungsrichtung im Bereich der Mechatronik oder der Automatisierungstechnik.

Ab 2050 könnten Roboter gegen den Fußballweltmeister antreten
Schon in den ersten Semestern lernt man die Anwendung von Mathematik und Informatik in der Technik kennen und beschäftigt sich mit Programmierung, technischer Mechanik, Signalverarbeitung sowie Regelungstechnik. Dann geht’s mit Fahrzeug- und Mikromechatronik, Robotik und Kinematik in die Spezialbereiche. Weiterhin beschäftigt man sich mit Mustererkennung, neuronalen Netzen, künstlicher Intelligenz, Sprachverarbeitung, Aktorik und Sensorik sowie modernster Rechner- und Kommunikationstechnik. In Laborkursen und Industriepraktika bekommt Programmieren dann eine völlig neue Dimension, denn am Ende bewegt sich etwas – ein Roboter.

Eine bedrückende Vorstellung hat die Weiterentwicklung der Robotertechnik allerdings: Was beim Schach schon Wirklichkeit ist, wollen die Forscher beim Fußball bis zum Jahre 2050 erreichen. Eine Robotertruppe soll dann gegen den aktuellen Fußballweltmeister antreten und ihn möglichst besiegen …