Warum Roboter noch nicht leistungsfähiger als Tiere sind

Zwar wurden in der Robotik und der künstlichen Intelligenz in den vergangenen Jahren einige bedeutende Fortschritte gemacht. Jedoch wurden noch keine Roboter gebaut, die das Beste, was die Natur zu bieten hat, übertreffen können. Ein Forschungsteam wollte herausfinden, warum dies so ist.

Vergleich von Robotern und Tieren

Dafür hat die Gruppe die Auswertung von mehr als hundert früheren Studien und den Vergleich von Robotern und Tieren in Kategorien wie Kraft, Rahmen, Antrieb, Sensorik sowie Steuerung durchgeführt. In keiner dieser Kategorien liegen die fortschrittlichsten Roboter besonders weit zurück.

Die Forscher weisen darauf hin, dass selbst die kleinsten Insekten den meisten Robotern überlegen sind, wenn es darum geht, die Welt um sie herum wahrzunehmen und ihre Handlungen an diese anzupassen. Denn Flexibilität und Beweglichkeit sind entscheidend, wenn man sich sowohl schnell als auch sicher bewegen will.

Optimierung und Kompromisse

Bisher konnte die Fachwelt nicht herausfinden, wie sie die verschiedenen Elemente so gut miteinander kombinieren könnte, wie es die Evolution in den vergangenen Millionen von Jahren eingerichtet hat. Bei den Optimierungsversuchen stoßen Ingenieure auf inhärente Kompromisse beim Design. Wenn sie beispielsweise die Vorwärtsgeschwindigkeit verbessern wollen, müssen eventuell Kompromisse bei der Wendigkeit oder in anderen Bereichen in Kauf genommen werden.

Diese Kompromisse könnten sich als Vorteil erweisen: wenn zwei Prozesse auf unerwartete Weise interagieren und dem System helfen würden. Jedoch sei so eine Interaktion kaum vorherzusagen und trete eher in komplexeren Systemen auf.

Leistungsunterschiede

Ein weiteres Problem ist die Leistung. Motoren und Batterien können Gewebe und Muskeln in bestimmten Bereichen schlagen. Doch die Leistung bei Tieren ist vollständig mit sensorischen Informationen in denselben zellulären Untereinheiten integriert. Die Natur verkörpert laut dem Forschungsteam dieses Designprinzip.

Verbesserungspotenzial

Das Team schlägt vor, den Bau von funktionalen Untereinheiten zu verbessern, in denen verschiedene Elemente wie in tierischen Zellen kombiniert werden. Das sind Elemente wie Energie, Sensorik und Bewegung.

Diese Taktik soll mehr Möglichkeiten zur Erforschung negativer Kompromisse und potenzieller neu entstehender Eigenschaften bieten. Solange die Fachwelt diese Faktoren nicht besser versteht, werden Geparden und Kakerlaken immer noch im Vorteil sein.