Kinder fragen - Wissenschaftler antworten

1. Seit wann gibt es Roboter?

Wie entstand eigentlich der Roboter?

Das ist keine leichte Frage. Der Ursprung des Namens „Roboter“ stammt aus dem Theaterstück R.U.R. (Rossum’s Universal Robot) des tschechischen Autors Karel Čapek. Aber schon die alten Griechen und Römer haben über künstliche Menschen nachgedacht. Auch die jüdische Legende vom Golem handelt von solch einem künstlichen Wesen. Im 18. Jahrhundert kamen dann mehr und mehr mechanische Automaten auf, die man zum Teil auch schon als Roboter bezeichnen kann. Von praktischer Bedeutung waren dann seit Ende der 1970er Jahre vor allem Industrieroboter, wie sie etwa verwendet werden, um Autos zusammenzubauen. Diese werden von Computern mit entsprechenden Programmen gesteuert, die häufig aber mehr oder weniger starr immer wieder dieselbe Tätigkeit durchführen. Für die Zukunft möchte man nun mehr und mehr auch Roboter entwickeln, die selbstständig Aufgaben erledigen und sich dabei automatisch an unterschiedliche oder sich ändernde Verhältnisse anpassen. So müsste ein Haushaltsroboter z.B. vermeiden, mit Möbeln, Menschen oder Haustieren zusammenzustoßen.

Diese Fragen stellten
Christian Huber, 11 Jahre
Jasmin Jähnich, 9 Jahre.

2. Wieso muss man in einen Roboter erst einen kleineren Computer einsetzen, damit er läuft?

Ein zweibeiniger oder vierbeiniger Roboter hat verschiedene Motoren, die seine Beine bewegen. Damit ein Roboter laufen kann, müssen diese Motoren zur richtigen Zeit an- und wieder abgeschaltet werden und sich natürlich auch in die richtige Richtung drehen. Das alles steuert der Computer und muss dafür sehr viel beachten, dass der Roboter nicht einfach umkippt. Das geht uns Menschen übrigens auch ähnlich: als wir laufen gelernt haben, musste unser Gehirn auch erst mühsam lernen, welche Muskeln in den Beinen wie bewegt werden müssen. Außerdem braucht man den Computer, um etwa die Bilder von der Roboter-Kamera zu verstehen und dann das richtige zu tun (z.B. dem Ball nachzulaufen). Das ist auch so bei Robotern, die auf Rädern laufen.

Diese Frage stellte Amanda Kensbok, 12 Jahre.

3. Wie lange dauert es, einen Fußball-Roboter zu bauen?

Wie kommen die Roboter auf den Mars?
Wie lange dauert es, einen Roboter zu bauen?
Ist es schwer, so einen Roboter zu bauen?

Die Roboter werden auf der Erde zusammengebaut und dann mit einer Rakete zum Mars geschossen. Besonders wichtig ist es, dass sie bei der Landung dort nicht kaputtgehen.

Wie lange es dauert, einen Roboter zu bauen, hängt davon ab, was der Roboter alles können soll und welche Bauteile man zur Verfügung hat. Es gibt teilweise schon fertige Bausätze, also Teilesammlungen, wo sehr sehr viele Arbeiten schon erledigt sind. Das ist so bei Technik-Spielzeug für Kinder, aber auch der Roboter in der Vorlesung war ein vorgefertigter Bausatz, den ein Student in Mainz dann zusammengeschraubt hat. Wenn man alles neu bauen muss, dauert es natürlich länger als bei einem solchen Bausatz.
Aber selbst, wenn der Roboter fertig gebaut ist, dauert es zum Teil noch sehr lange, bis auch die Verhaltensregeln (oder Programme) fertig sind, die ihn wirklich etwas Sinnvolles tun lassen.

Diese Frage stellten
Karolin Leidiger, 10 Jahre
Lena Merget, 8 Jahre
Matthias Neu, 12 Jahre

4. Wie wird ein Roboter programmiert (mit Magnetismus, Stromwellen usw.)?

Fast alle heutigen Computer funktionieren elektrisch, das heißt mit Stromimpulsen. Du kannst es Dir ein bisschen wie Lichtschalter vorstellen, wobei beim Computer der Strom, der mit einem Schalter geschaltet wird, nicht nur etwa ein Licht leuchten lässt, sondern auch wieder andere Schalter betätigen kann. In einem Computer sind nun unglaublich viele solcher Schalter über Leitungen miteinander verbunden und schalten sich gegenseitig. Das ermöglicht es dem Computer, sich Dinge zu merken, z.B. Zahlen oder Wörter. Er kann sich so aber auch ganze Aufträge oder verschiedene Regeln merken, die ihm ein Programmierer sagt und die ihm dann helfen, sich in seiner Umwelt (etwa auf dem Mars) richtig zu verhalten.

Diese Frage stellte Dana Merget, 12 Jahre.

5. Gibt es beim Roboter-Fußball einen Elfmeter?

Wenn es einen Elfmeter, wissen dann die Roboter, was sie machen müssen?

Es gibt beim Roboter-Fußball etwas Vergleichbares wie einen Elfmeter, allerdings ist das Spielfeld ja zur Zeit noch viel kleiner als beim richtigen Fußball und deswegen wird hier von der Mitte aus geschossen. Vor dem „Elfmeter“ erhalten dafür die Roboter über Funk einen Befehl und müssen dann ihren Platz suchen. Das Programm in ihrem Computer muss so gemacht sein, dass dieser Platz auch den Regeln des Roboter-Fußballs entspricht.

Diese Frage stellte Katharina Herz, 10 Jahre.

6. Wie kamen die Menschen darauf, Roboter-Fußball spielen zu lassen?

Ein großes Ziel in der Roboter-Forschung ist es, dass Roboter selbstständig Aufgaben verrichten sollen und sich dabei sehr gut an verschiedene Umgebungen anpassen können. Außerdem sollen sie lernen, mit mehreren Robotern zusammen Probleme zu lösen. Die Forscher haben dann eine Aufgabe gesucht, bei der man sehen kann, wie gut eine Gruppe von Robotern sie schon lösen kann, so dass Roboter-Forscher etwa in Japan ihre Ergebnisse besser mit denen zum Beispiel in Deutschland vergleichen können. Viele der wichtigsten und schwierigsten Probleme für Roboter finden sich auch beim Fußballspielen und deshalb ist Fußball zum Testen von neuen Techniken ausgewählt worden. Und außerdem macht es den Forschern natürlich auch viel Spaß …

Diese Frage stellte Sabrina Keim, 9 Jahre.

7. Gibt es Roboter, die fliegen können?

Es gibt auch Roboter, die fliegen können. Im Grunde sind schon ferngesteuerte Modellflugzeuge Roboter. Manche großen Flugzeuge werden zumindest zeitweise mit Computern gesteuert; man spricht dann von „Autopilot“. Aber eigentlich könnte man hier auch von „Roboter-Steuerung“ reden. Es gibt auch automatische Flugzeuge, die z.B. Messungen in der Luft durchführen

Diese Frage stellte Irena Pflugfelder, 9 Jahre.

8. Warum biegt die Maus nicht links ab?

Die Maus aus der Vorlesung tut nur das, was ihr die Regeln vorschreiben. Sie kann nicht selbstständig denken oder sich sagen: „Mir reicht’s jetzt! – Ich probiere zur Abwechslung mal was anderes!“.  Bei den Regeln, die wir in unserem Beispiel verwendet haben, biegt die Maus immer rechts ab. Die Wenn es wichtig ist, dass die Maus auch links abbiegen kann (wie bei unserem zweiten Labyrinth), dann muss es auch eine Regel dazu geben, die der Maus sagt, wann genau sie links abbiegen soll. Weil sich Computer so eng an die Regeln halten, ist es auch so besonders wichtig, dass die Regeln wirklich gut gemacht sind.

Diese Frage stellte Jana Ullmann, 11 Jahre.

9. Gibt es Roboter, die ohne Fernsteuerung Fußball spielen können?

Die Roboter, die wir gezeigt haben, spielen alle Fußball ohne Fernsteuerung. Es ist also nicht so, dass hinter dem Spielfeld irgendwelche Leute mit einem Joystick vor ihrem Computer sitzen und den fernsteuern. Das ist gerade das Besondere am RoboCup. Was ein Roboter tut, muss er (das heißt das Programm in seinem Computer) ganz alleine entscheiden, je nachdem, was seine Kamera sieht.

Diese Frage stellte Clara Häfele, 11 Jahre.

10. Warum können Roboter auf dem Mars überleben?

Roboter brauchen im Gegensatz zu uns keine Luft und auch keine Nahrung. Damit sie sich fortbewegen können, benötigen sie natürlich auch Energie. Diese kann beim Roboter aus Batterien oder aus Solarzellen kommen, so dass Sonnenlicht eigentlich ausreicht, damit der Roboter lange „überlebt“. Leben so wie wir tut der Roboter natürlich nicht.

Diese Frage stellte Alexander B., 8 Jahre.

11. Wie viele Roboter sind zurzeit auf dem Mars unterwegs? - Wie groß ist der größte Roboter der Welt?

Roboter auf zwei Beinen sind schon teilweise so groß wie erwachsene Menschen, allerdings sind diese Roboter noch unglaublich teuer. Automatische Maschinen, mittlerweile sogar ganze Häuser bauen, können sogar noch deutlich größer werden.

Diese Fragen stellte Lukas Strauß, 8 Jahre.