Roboter sollen mit elektronischer Haut physischen Schmerz lernen

Schmerz ist nicht nur ein Ärgernis, er hat auch wichtige Funktionen: Immer wieder hilft er uns im Leben, unserem eigenen Körper nicht zu schaden. Roboter erhalten kein entsprechendes Feedback, darum fehlen ihnen stellenweise die Impulse zum Selbstschutz. Gleichzeitig können sie ohne diese Art von Resonanz eher Schaden anrichten, zum Beispiel, indem sie an einer Stelle zu viel Druck ausüben – im schlimmsten Fall an einem Lebewesen. Eine elektronische Haut, die eine Art »Schmerz« meldet, würde diese Lücke füllen.

Roboterhaut, die schädlichen Kontakt erkennt

Eine Studie der City University of Hong Kong und kooperierende Institute berichtet über die Entwicklung einer Roboterhaut, die bei schädlichem physischem Kontakt Alarm schlägt. Roboter sollen durch sie eine zuverlässige Unterscheidungsmöglichkeit zwischen alltäglicher und gefährlicher Berührung erhalten. Das System geht weit über eine einfache Druckdetektion hinaus, die heute schon recht einfach möglich ist: Es verfügt zwar, wie alle taktilen Bauteile, über ein Netzwerk flexibler Drucksensoren, die in die künstliche Hautschicht eingebettet sind. Diese wandeln mechanische Kraft in elektrische Signale um und leiten sie zur zentralen Verarbeitungseinheit des Roboters. Doch aber einem bestimmten Schwellenwert geht der Impuls direkt an die Motoren.

Die Unterscheidung funktioniert wie folgt: Eine nach dem Vorbild biologischer Nerven modellierte neuromorphe Kodierung setzt dafür die Druckkraft in schnelle elektrische Spitzen, sogenannte Spikes, um. Je nach Intensität und Berührungspunkt ändern sich die Muster und Frequenzen dieser Spikes. Normale Muster und Frequenzen bedeuten normale Interaktion, anormale Signale lösen eine Schutzreaktion aus. Ein emotionaler Schmerz, wie wir Menschen ihn kennen, entsteht zwar nicht, doch ist eine schädliche Kraft erst einmal erkannt, ähnelt die Reaktion des Roboters der eines Menschen: Stoppen, Rückzug, Schutzhaltung, Vorsicht.

Schmerzreaktionen können emotionale Bindung verstärken

Von außen kann das entsprechend »menschlich« wirken, was bei »empathischen« Servicerobotern wahrscheinlich zu einer engeren emotionalen Bindung zwischen Mensch und Maschine führt. Schlussendlich »hüten« sich die Maschinen so deutlich besser vor Gefahren – und hoffentlich auch davor, Menschen und Tieren versehentlich wehzutun.