[Populärwissenschaft der chinesischen Militärtechnologie] Träumen die sich schnell entwickelnden humanoiden Roboter davon, auf das Schlachtfeld zu gehen?

Im Spiel sagte der humanoide Roboter Chloe langsam: „Der Mensch hat etwas, was bionische Menschen nicht haben, und das ist die Seele.“ In Film- und Fernsehwerken werden Science-Fiction-Geschichten über humanoide Roboter erzählt; im wirklichen Leben wurde dem humanoiden Roboter „Sophia“ die amerikanische Staatsbürgerschaft verliehen …

In den letzten Jahren hat die Technologie humanoider Roboter rasante Fortschritte gemacht und ist in vielen Bereichen in das menschliche Blickfeld gelangt. Dies ist auf die rasante Entwicklung der künstlichen Intelligenztechnologie, das ausgeklügelte bionische Strukturdesign und die sich ständig weiterentwickelnde Antriebssteuerungstechnologie zurückzuführen.

Können humanoide Roboter also das Schlachtfeld der Zukunft anführen, wenn sie im militärischen Kampf zum Einsatz kommen? Kann sein militärischer Einsatz die gewünschte Wirkung erzielen? Lassen Sie uns heute die militärischen Anwendungen humanoider Roboter erkunden.

Das Bild zeigt den amerikanischen humanoiden Roboter „Sophia“ (Quelle: Internet)

Überblick über die Entwicklung humanoider Roboter: Voll ausgestattet

Der sogenannte humanoide Roboter, auch humanoider Roboter genannt, bezeichnet einen bionischen Roboter, der den menschlichen Gang auf zwei Beinen nachahmen kann. Er verfügt über ein gewisses Maß an Intelligenz und ist im Vergleich zu gewöhnlichen Robotern im Aufbau, in der Sensorik, im Antrieb und in der Steuerung komplexer. Ein sinnvolles bionisches Design ist die Grundlage für die Erfüllung der Funktionen humanoider Roboter. Die aktuelle Entwicklung humanoider Roboter lässt sich anhand von vier Aspekten zusammenfassen: Erscheinungsmerkmale, Wahrnehmungsfähigkeit, Analysefähigkeit und Handlungsfähigkeit.

Humanoide Roboter haben ihrem Aussehen nach grundsätzlich die Grundform des Menschen, mit vollständigen Strukturen wie Gliedmaßen und Kopf. Allerdings verfügen humanoide Roboter derzeit noch nicht über bionische Haut und sind in ihrer Erscheinung noch weit von echten Menschen entfernt.

Was die Wahrnehmungsfähigkeiten angeht, sind humanoide Roboter bereits mit RGB-D-Kameras und Stereolautsprechern ausgestattet, die ein 3D-Modell der Umgebung vollständig wahrnehmen und erstellen können. Zur Bewegungswahrnehmung ist der humanoide Roboter mit Positions- und Drehmomentsensoren ausgestattet, die präzise Informationen zur Gliedmaßenposition und Bewegungskraft erfassen können. Derzeit werden die Wahrnehmungsmittel humanoider Roboter noch weiterentwickelt. Technologien wie Lidar und Infrarotbildgebung wurden schrittweise in humanoide Roboter implementiert und die Wahrnehmungsfähigkeiten humanoider Roboter wurden weiter verbessert.

Aus der Perspektive der analytischen Fähigkeiten können ausgereiftere Technologien eine hybride Wahrnehmung auf der Grundlage vorhandenen Wissens erreichen, wodurch Roboter letztlich über analytische Fähigkeiten verfügen, die der Hierarchie entsprechen und einige komplexe Aufgaben automatisieren. Mit der Entwicklung von Technologien wie künstlicher Intelligenz wird eine neue Generation von Analyse- und Beurteilungstechnologien auf Basis künstlicher Intelligenz auf humanoide Roboter angewendet, sodass diese komplexere Aufgaben selbstständig erledigen können.

In Bezug auf die Mobilität lassen sich die Fähigkeiten humanoider Roboter in drei Aspekten zusammenfassen: Flexibilität, Nutzlast und Ausdauer. Derzeit verfügen die Gelenke humanoider Roboter über mehr als sechs Freiheitsgrade, und einige Modelle verwenden zusätzlich eine sphärische Gelenkstruktur, um die Flexibilität weiter zu verbessern. Was Nutzlast und Ausdauer angeht, kann beispielsweise der Roboter Rollin‘ Justin der Deutschen Raumfahrtagentur ESA 20 Kilogramm tragen und eine Stunde lang mit einer Höchstgeschwindigkeit von 2 Metern pro Sekunde arbeiten. Gleichzeitig verfügt dieses Modell auch über Gelenke mit bis zu 12 Freiheitsgraden. Humanoide Roboter haben heute in puncto Mobilität im Wesentlichen das menschliche Niveau erreicht und können, da sie keine körperlichen Einschränkungen haben, kontinuierlich arbeiten, solange die Stromversorgung dies zulässt. In einigen Szenarien, in denen es vor allem auf die Ausdauer ankommt, übertreffen sie die Fähigkeiten des Menschen bei weitem.

Das Bild zeigt den Rollin'Justin-Roboter im Test (Quelle: Internet)

Aktuelle militärische Anwendungen humanoider Roboter: Wird noch entwickelt

Bereits 2013 gab das US-Militär die erfolgreiche Entwicklung des humanoiden Roboters „Atlas“ bekannt. Den damals veröffentlichten Informationen zufolge bestand „Atlas“ aus zwei Armen, zwei Beinen, einem Rumpf und einem Kopf, der die Struktur und Größe des menschlichen Körpers simulierte. Es war 1,88 Meter groß und wog 150 Kilogramm. „Atlas“ kann den plötzlich auf dem Förderband auftauchenden Holzbrettern rechtzeitig ausweichen oder von einer hohen Stelle springen und sicher landen. Es kann auch mit gespreizten Beinen durch die beiden Seiten der Falle gehen und dann die Treppe hinauflaufen. Nach dem Treffer durch eine 9 Kilogramm schwere Billardkugel kann es noch mit einem Fuß auf einem Bein stehen und so das Gleichgewicht halten. Das US-Militär hofft, bis 2015 in einem Drittel aller Bodenkämpfe Robotersoldaten einsetzen zu können. Dieses Ziel wurde bisher jedoch nicht erreicht, und „Atlas“ existiert noch immer als experimentelles Programm.

Das Bild zeigt „Atlas“ bei einem Bewegungstest (Quelle: Internet)

Auch das russische Militär widmet humanoiden Robotern große Aufmerksamkeit. Im Jahr 2015 erklärte der Leiter der russischen Stiftung für Zukunftsforschung, dass bis zum Ende des Jahres ein humanoider Roboter, der in der Lage sei, Kampfeinsätze durchzuführen, lernen werde, zu laufen, über Hindernisse zu springen und andere Aktionen auszuführen. Im Jahr 2017 wurde auf der offiziellen Website des russischen Android-Technologieunternehmens ein humanoider Roboter namens „Fedor“ entwickelt. Fedor kann Instrumente aufnehmen und in bestimmten Szenarien bedienen und seine Fähigkeit zum Präzisionsschießen verleiht ihm großes Potenzial für militärische Operationen.

Im Allgemeinen befinden sich militärische humanoide Roboter in verschiedenen Ländern der Welt noch im Konzept- oder Experimentalstadium und wurden noch nicht in großem Maßstab eingesetzt. Das Schlachtfeldpotenzial humanoider Roboter muss noch erforscht werden.

Das Schlachtfeldpotenzial humanoider Roboter: Hoffnung und Herausforderung zugleich

Einerseits bieten humanoide Roboter zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten auf zukünftigen Schlachtfeldern. Erstens weisen Schlachtfeldumgebungen wie Städte, Industriegebiete, Bauernhöfe usw. zunehmend Spuren menschlicher Aktivitäten auf. Diese Umgebungen sind für Menschen konzipiert, und humanoide Roboter in menschlicher Gestalt haben in diesen Umgebungen erhebliche Vorteile und können echte Menschen simulieren, um verschiedene Systeme in der Umgebung zu nutzen. Andererseits wird der weitverbreitete Einsatz humanoider Roboter den unbemannten Aufbau des Militärs rasch vorantreiben. Herkömmliche bemannte Geräte können so angepasst werden, dass sie von humanoiden Robotern bedient werden können. Indem unbemannte humanoide Roboter herkömmliche bemannte Geräte bedienen, werden diese Geräte tatsächlich unbemannt. Auf diese Weise kann sich eine Streitmacht mit einer großen konventionellen bemannten Waffe schnell von der Trägheit befreien, die mit dem Einsatz bemannter Ausrüstung einhergeht. Da gleichzeitig keine separate Entwicklung unbemannter Ausrüstung erforderlich ist, können die Kosten für unbemannte Militäroperationen erheblich gesenkt und der Umfang unbemannter Kampfhandlungen rasch ausgeweitet werden.

Das Bild zeigt die Vorstellung humanoider Roboter auf dem Schlachtfeld in Film- und Fernsehwerken (Quelle: Internet)

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die relevanten technischen Indikatoren humanoider Roboter auf ein relativ hohes Niveau entwickelt haben. Es lässt sich jedoch nicht ignorieren, dass humanoide Roboter beim Einsatz auf dem Schlachtfeld noch eine Reihe von Problemen wie Leistung und Energie, Steuerung und Signale, Materialien und Haltbarkeit sowie Kampfgewicht überwinden müssen. Daher gibt es für humanoide Roboter noch keine weitverbreitete militärische Anwendung. In der zunehmend komplexeren Schlachtfeldumgebung der Zukunft könnten humanoide Roboter einen größeren Spielraum haben. Bis dahin wird der Einmarsch humanoider Robotertruppen an vorderster Front kein Motiv mehr aus Science-Fiction-Blockbustern sein.

Guo Bingxin ist Kernmitglied und führender Student des Zentrums für Internationale Studien der National University of Defense Technology. Er hat mehr als 50 Artikel in wichtigen Printmedien wie der People's Liberation Army Daily, China National Defense News, Military Digest und zentralen Online-Medien wie dem Chinese Social Sciences Network und People's Daily Online veröffentlicht. Zhong Yuhang und Lei Hongyu sind Mitglieder der theoretischen Forschungsgruppe.

Produziert von: Science Popularization China

Produzent: Guangming Online Science Department

Autor: Guo Bingxin, Zhong Yuhang, Lei Hongyu (Nationale Universität für Verteidigungstechnologie)

Gutachter: Fu Songyang (National University of Defense Technology)

Herausgeber: Jin He