Grundlagen zu humanoiden Robotern

„Humanoide Roboter sind Roboter mit menschenähnlichem Aussehen. Das Spektrum reicht dabei von einer abstrakten Gestalt mit menschlichen Merkmalen über ein cartoonhaftes menschenähnliches Äußeres bis hin zu realistischem oder hyperrealistischem Design nach unserem Vorbild. Bei hoher Ähnlichkeit spricht man von (Vorläufern von) Androiden. Neben humanoiden Robotern gibt es z.B. animaloide, also Roboter mit tierähnlichem Aussehen. Natürlichsprachliche Fähigkeiten machen einen Roboter noch nicht zu einem humanoiden – so kann es abstrakte oder animaloide Modelle mit menschlicher Stimme geben. Humanoide Roboter sind oft Zweibeiner, zuweilen auch Roboterköpfe oder -büsten.“ Mit diesen Worten beginnt ein Beitrag von Prof. Dr. Oliver Bendel, der am 18. März 2025 im Gabler Wirtschaftslexikon veröffentlicht wurde. Im zweiten Abschnitt werden Beispiele aufgeführt, im dritten universelle Roboter näher beschrieben. Im vierten erklärt der Autor, was das Uncanny Valley in diesem Zusammenhang ist. Im fünften wird auf Anwendungen für humanoide Roboter eingegangen. Kritik und Ausblick schließen den Beitrag ab, der über wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/humanoide-roboter-172731 aufgerufen werden kann.

Abb.:  Ein humanoider Roboter

Geräte und Erweiterungen für tragbare soziale Roboter

„Robot Enhancement ist die Erweiterung und damit einhergehende Veränderung oder Verbesserung des Roboters durch den Benutzer bzw. eine Firma, etwa in funktionaler, ästhetischer, ethischer oder ökonomischer Hinsicht. Das Wort wurde in Anlehnung an ‚Human Enhancement‘ und ‚Animal Enhancement‘ gebildet, und man kann damit sowohl das Arbeitsgebiet als auch den Gegenstand bezeichnen. Eine Form des Robot Enhancement ist das Social Robot Enhancement, bei dem ein sozialer Roboter erweitert bzw. verändert und verbessert wird. Der Hersteller bietet vor dem Finishing unterschiedliche Optionen an, eine Tuningfirma nach der Produktion diverse Add-ons. Auch der Benutzer selbst kann in verschiedener Weise aktiv werden, etwa indem er das Gegenüber markiert und es dadurch personalisiert.“ Mit diesen Worten beginnt ein Beitrag von Oliver Bendel, der vor vier Jahren, am 20. Februar 2021, im Gabler Wirtschaftslexikon erschienen ist. Inzwischen gibt es zahlreiche Beispiele für Robot Enhancement, auch und gerade im relativ neuen Bereich der Wearables Social Robots (der tragbaren sozialen Roboter). Für diesen stehen oft Kleidungsstücke und Kostüme zur Verfügung, und manche von ihnen kann man mit ChatGPT verbinden.

Abb.: Die Erweiterungen von tragbaren sozialen Robotern

AIBI in der Schweiz

Im privat finanzierten Social Robots Lab von Prof. Dr. Oliver Bendel ist seit Januar 2025 der kleine AIBI zu finden. Er stammt von der chinesischen Firma LivingAI. Weitere Roboter und Figuren im Social Robots Lab sind Cupboo AI Robotic Pet aka Boo Boo, Unitree Go2, Alpha Mini, Cozmo, Vector, Furby, Tamagotchi und Hugvie. HUGGIE wurde Anfang 2025 demontiert und einem Projekt eines Studenten zugeführt, in dem der Roboter mit synthetischer oder natürlicher Stimme lacht. Zu Besuch sind im Lab bzw. im Wahlmodul zu sozialen Robotern ab und zu NAO und Pepper. AIBI verfügt über verschiedene Sensoren, eine Kamera und drei Mikrofone. Er versteht Sprachbefehle. Bei komplexeren Fragen verbindet er sich mit ChatGPT. Das Gesicht besteht aus einem Display, auf dem er animierte Augen und animierte Szenen aller Art darstellen kann. Er steht auf einer Plattform, über die er sich um 360 Grad drehen kann. Zudem kann er den Kopf frei bewegen. Ähnlich wie Cozmo gibt er zahlreiche Töne von sich und versucht auf diese und andere Weise die Aufmerksamkeit des Benutzers zu erregen. Dank seiner Magneten kann er am Kühlschrank und anderen Metallflächen angebracht werden, zudem an einer mitgelieferten Halskette, sodass er sich in ein Wearable verwandelt. Auch mit dem Zubehör verwandelt er sich, etwa in eine Katze. Robot Enhancement wird von der Firma also mitgedacht und -geliefert.

Abb.: AIBI kann als Wearable genutzt werden (Foto: LivingAI)

Insassen und Roboter

Die Aargauer Zeitung schrieb am 19. Dezember 2024: „Er ist der vermutlich innovativste Gefängnisdirektor der Schweiz. Nun feiert Marcel Ruf sein 20-jähriges Jubiläum. Im TalkTäglich erzählt er, was er im Amt alles erlebt …“ (Aargauer Zeitung, 19. Dezember 2024) Weiter heißt es in dem Artikel von Nadja Zeindler über den Direktor der JVA Lenzburg: „Nachdem er sich mit Tiertherapien oder Gefängnistheater bereits ein Image als vielleicht innovativster Gefängnisdirektor der Schweiz aufgebaut hat, wird nun zunehmend auch KI ein Thema: ‚Wir sind mit der FHNW dran, um zu prüfen, was da möglich ist.'“ (Aargauer Zeitung, 19. Dezember 2024) In der Tat stand er – neben zwei seiner Insassen – für das Projekt „Robots in Prison“ von Tamara Siegmann und Oliver Bendel zur Verfügung, wie auch weitere Gefängnisdirektoren, Experten und Betroffene. Ein Resultat war, dass Serviceroboter weniger gewünscht sind, wohl aber soziale Roboter für die Insassen, womit künstliche Intelligenz wieder im Spiel wäre. Das Paper „Social and Collaborative Robots in Prison“ wurde im Oktober bei der ICSR 2024 in Odense (Dänemark) präsentiert. Es erscheint in einem Proceedingsband von Springer Anfang 2025. Nun würden die Studentin und der Professor von der Hochschule FHNW gerne einen Schritt weiter gehen. Dabei könnten soziale Roboter, Chatbots oder Sprachassistenten für die Insassen eine Rolle spielen.

Abb.: Insassen ohne Roboter

Über robotische Vierbeiner

„Robotische Vierbeiner sind Roboter, die sich auf vier Beinen bewegen. Sie ähneln oft Hunden und werden deshalb auch Roboterhunde genannt. Sie können ebenso mit Katzen, Ziegen und anderen tierischen Vierbeinern in Zusammenhang gebracht werden. Zu unterscheiden sind eher funktionale Modelle, mehrheitlich ohne ausgeprägten Kopf und Schwanz, und soziale Roboter, die (Karikaturen von) Hunden oder Katzen gleichsehen.“ Mit diesen Worten beginnt ein neuer Beitrag im Gabler Wirtschaftslexikon von Oliver Bendel. Es werden Beispiele für robotische Vierbeiner genannt, beginnend mit Sparko von 1940, und Formen der Anwendung genannt.  Dann werden Vor- und Nachteile diskutiert. Am Ende nimmt der Autor die Perspektive der Ethik ein: „Die Informationsethik fragt nach der Verletzung der informationellen Autonomie durch robotische Vierbeiner, die Roboterethik nach der Verantwortung bei Zusammenstößen. Die Maschinenethik versucht die Roboterhunde und -katzen abzurichten, durch das Einprogrammieren moralischer Regeln oder das Finetuning bzw. Prompt Engineering von multimodalen KI-Modellen, die in die Maschinen integriert wurden.“ Der ganze Beitrag – erschienen ist er am 14. Dezember 2024 – kann über wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/robotische-vierbeiner-171015 aufgerufen werden.

Abb.: Aibo von Sony (Bild: Marco Wydmuch, Red Dot, CC-BY-SA-4.0)

Über Weltraumroboter

„Weltraumroboter sind stationäre oder mobile Roboter, die in der Raumfahrt und im Weltall eingesetzt werden, etwa auf Raumstationen oder auf Trabanten und Planeten. Sie sind (teil-)autonom oder ferngesteuert und dienen u.a. der Konstruktion, Montage und Reparatur, der Inspektion und Analyse oder dem Transport. Dabei verbinden sie Elemente von Industrie- und Servicerobotern. Ferner forscht man an sozialen Robotern und empathischen Sprachassistenten, die Astronauten bei Flügen begleiten und sie bei Aufenthalten unterstützen und unterhalten sollen.“ Mit diesen Worten beginnt ein neuer Beitrag im Gabler Wirtschaftslexikon von Oliver Bendel. Der Technikphilosoph aus Zürich geht auf die Merkmale von Weltraumrobotern ein und gibt einige Beispiele aus der jüngeren Geschichte. Im letzten Abschnitt wird die Perspektive der Ethik eingenommen. Der Beitrag kann über wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/weltraumroboter-123655 aufgerufen werden.

Abb.: Zeichnung eines Marsrovers

Ick bin een Berlina

Ende Januar 2024 wurde der Artikel „‚Ick bin een Berlina‘: dialect proficiency impacts a robot’s trustworthiness and competence evaluation“ in Frontiers in Robotics and AI veröffentlicht. Autoren sind Katharina Kühne, Erika Herbold, Prof. Dr. Oliver Bendel, Dr. Yuefang Zhou und Prof. Dr. Martin H. Fischer. Mit Ausnahme von Oliver Bendel – er ist Professor an der Hochschule für Wirtschaft FHNW in der Schweiz und assoziierter Forscher der Potsdamer PECoG-Gruppe – sind sie alle Mitglieder der Universität Potsdam. Zeitungen und Plattformen aus der ganzen Welt haben über die Studie berichtet, darunter solche aus den USA, Mexiko, Argentinien, Chile, Puerto Rico, Schottland und Deutschland. Auch deutsche Radiosender wie der MDR und der BR haben die Ergebnisse vorgestellt. Im November 2024 erschien ein Porträt der Wissenschaftlerin im Potsdamer Universitätsmagazin PORTAL. Dieses kann hier heruntergeladen werden.

Abb.: Wenn ein Roboter Dialekt spricht

Soziale Roboter in Olten

Das Wahlmodul „Soziale Roboter“ von Prof. Dr. Oliver Bendel wird auch im Herbst- und Frühjahrsemester 2024/2025 durchgeführt, vom 4. bis 6. November 2024 und vom 14. bis 16. April 2025 an der FHNW in Olten sowie vom 13. bis 15. Februar 2025 am Campus Brugg-Windisch (unter dem Titel „Soziale Roboter aus technischer, wirtschaftlicher und ethischer Perspektive“). Das eine richtet sich vor allem an angehende Wirtschaftsinformatiker, das andere an angehende Betriebsökonomen. Als Gastreferenten für die Herbstausgabe konnten Tamara Siegmann (mit der Onlinepräsentation des Papers „Social and Collaborative Robots in Prison“) und Andreas Urech (Vor-Ort-Präsentation von NAO) gewonnen werden. Vor Ort werden auch Pepper und NAO aus den Robo-Labs der FHNW sowie Unitree Go2, Alpha Mini, Cozmo, Furby und Booboo aus dem Social Robots Lab von Oliver Bendel sein. Als Tutorin steht Social Robotics Girl durchgehend zur Verfügung, ein GPT, das auf dieses Thema spezialisiert ist. Grundlagenwerke sind „Soziale Roboter“ (2021) und „300 Keywords Soziale Robotik“ (2021). Am Ende des Wahlmoduls entwerfen die Studenten und Studentinnen – auch mit Hilfe generativer KI – soziale Roboter, die sie nützlich, sinnvoll oder einfach nur anziehend finden. Die Wahlmodule werden seit 2021 angeboten und erfreuen sich großer Beliebtheit.

Abb.: Der Urahn der sozialen Roboter

Spezialisierte und universelle Roboter

Bei der KI&Robotics4Retail-Konferenz 2024 in Bonn hält Prof. Dr. Oliver Bendel am 25. September 2024 die Keynote zum Thema „Serviceroboter aus technischer, ökonomischer und ethischer Perspektive“. Aus der Vorankündigung: „Serviceroboter haben sich als Reinigungs-, Transport- und Sicherheitsroboter verbreitet. Als Saug- und Wischroboter sind sie im Haushalt, am Flughafen und auf der Hotelanlage anzutreffen. Als Transportroboter fahren sie in der Fabrik und in Lagerhallen umher, verkehren im Restaurant zwischen Buffet und Küche oder bringen in Städten die Bestellungen zum Kunden. In der Form sozialer Roboter beraten und bedienen sie uns in Shopping Malls oder unterhalten unsere Kinder, während wir einkaufen. Vor der Tür stehen universelle Roboter, menschenähnliche Maschinen, die morgens in Produktion und Logistik helfen, nachmittags den Garten umgraben und abends mit uns Tennis spielen. Verbunden werden sie mit multimodalen Sprachmodellen, die ihre Steuerung und Wahrnehmung ermöglichen bzw. verbessern. Der Vortrag stellt Anwendungsfälle der genannten Art vor, ordnet sie aus technischer, wirtschaftlicher und ethischer Perspektive ein und wirft einen Blick in die Zukunft.“ Weitere Informationen über www.robotics-konferenz.de.

Abb.: Ein KI-generierter Roboter

Ein Roboterpark für die Schweiz

In ihrer Bachelorarbeit „Imagining Tomorrow: Conceptualizing Switzerland’s Robot Park Experience“ (August 2024) untersucht Susmy Chakkaith die Chancen und Risiken eines Roboterparks in der Schweiz. Sie hat dafür Gespräche mit Experten geführt, technische und wirtschaftliche Betrachtungen angestellt und eine 3D-Simulation erstellt. Die Arbeit ist Teil des von Oliver Bendel initiierten Projekts „A Robot Park for Switzerland“. Seit 2020 werden Ideen für einen solchen Roboterpark gesammelt, u.a. mit dem Ziel, andere Wissenschaftler und mögliche Sponsoren zu interessieren. Die Investitionen für den Bau und Betrieb wären, wie die Bachelorarbeit zeigt, beträchtlich. Dafür kämen nur große Player in Frage, etwa die United Robotics Group, hinter der die RAG-Stiftung steht. In einem Roboterpark könnten Besucher eigene Erfahrungen mit Robotern sammeln und realistische Vorstellungen zu ihren Möglichkeiten entwickeln. Ein Promotionvideo von Susmy Chakkaith zeigt einige der geplanten Installationen und Attraktionen.

Abb.: Eine KI-generierte Roboterhand

Studenten als Forscher

„Seit vielen Jahren wird Prof. Dr. Oliver Bendel von der Hochschule für Wirtschaft FHNW auf seinen Konferenzreisen immer wieder von seinen Studenten und Studentinnen begleitet. Diese sind Zweitautoren, manchmal auch Erstautoren der Artikel. Es handelt sich um Projekte, die der studierte Philosoph und promovierte Wirtschaftsinformatiker zum Teil über lange Zeiträume vorbereitet. In den meisten Fällen entstehen Artefakte aus der Maschinenethik, der Tier-Maschine-Interaktion und der Sozialen Robotik heraus, die aus ethischer, sozialwissenschaftlicher und wirtschaftswissenschaftlicher Perspektive reflektiert werden.“ Mit diesen Worten beginnt ein Beitrag der Hochschule für Wirtschaft FHNW, der am 27. Mai auf der Plattform und am 16. Juli 2024 im Newsletter veröffentlicht wurde. Er geht auf mehrere Papers ein, die zusammen mit Studenten entstanden und in Proceedings veröffentlicht worden sind. Auch auf ein laufendes Projekt zu Robotern in Gefängnissen kommt die Sprache: „Manche Projekte seien mit Bachelorarbeiten verbunden, andere mit Masterarbeiten. In Ausnahmefällen sei eine Zusammenarbeit schon vor dem Abschluss möglich. Zurzeit besucht er zusammen mit Tamara Siegmann, die im Februar sein Wahlmodul zu sozialen Robotern belegt hatte, Schweizer Gefängnisse und führt Interviews mit Direktoren und Insassen zum Einsatz von Servicerobotern und sozialen Robotern.“ Der Artikel kann hier aufgerufen werden.

Abb.: Tamara Siegmann mit Pepper

Navel besucht die LEARNTEC

Im Future Lab „Soziale Roboter und GPTs“ am 6. Juni 2024 auf der LEARNTEC konnte man mit Navel und Alpha Mini interagieren und kommunizieren. Zuständig dafür waren Claude Toussaint von navel robotics aus München und Rainer E. Becker von BECKER ROBOTICS aus Wuppertal. Claude Toussaint, Gründer und Geschäftsführer, hatte den jungenhaften sozialen Roboter auf den Bildungskontext vorbereitet. So konnte dieser zu entsprechenden Fragen überzeugende Antworten geben. Dabei schaute er mit seinen plastischen, lebensechten Augen den Benutzer an. Fasziniert war er auch von den Oberlichtern an der Decke und überhaupt vom Geschehen in Halle 2. Kurator des Future Lab zu sozialen Robotern und GPTs war Prof. Dr. Oliver Bendel von der Hochschule für Wirtschaft FHNW. Mit am Stand waren auch Sünne Eichler und Sonja Rapp vom Steinbeis-Transfer-Institut. Sünne Eichler prägt die LEARNTEC seit Jahren und ist Mitglied des Kongresskomitees.

Abb.: Navel auf der LEARNTEC

Future Lab zu sozialen Robotern

Vom 4. bis zum 6. Juni 2024 findet die Learntec, die größte E-Learning-Messe und -Konferenz Europas, in Karlsruhe statt. Kurator des Future Lab zu sozialen Robotern und Virtual Learning Companions (VLCs) ist Prof. Dr. Oliver Bendel, der seit einem Vierteljahrhundert sogenannte Conversational Agents als verkörperte oder nichtverkörperte Entitäten erforscht. Um die Jahrtausendwende waren es vor allem Pedagogical Agents, die sein Interesse erregten. Inzwischen geht es u.a. um Pflege- und Therapieroboter, Lehrerroboter und Polizeiroboter sowie VLCs der zweiten Generation. Man wird auf der Learntec mit zwei sozialen Robotern interagieren und kommunizieren können, die den neuesten Stand der Technik darstellen. Zugesagt haben hierfür Navel Robotics und Becker Robotics. Zudem wird man an einer Station mit Social Robotics Girl chatten können, einem von Oliver Bendel entwickelten GPT. Videos und Impulsvorträge zu sozialen Robotern und Virtual Learning Companions vermitteln Wissen zum Thema und geben Einblicke in Projekte. Weitere Informationen gibt es ab Mai 2024 auf informationsethik.net und auf der Website der Learntec. Oliver Bendel hat bereits 2002 bis 2004 als Referent zum Programm beigetragen. Seit 2022 ist er wieder mit an Bord.

Abb.: Oliver Bendel mit Navel in Qatar

Alpha-Mini-Projekt macht Schule

Das Projekt „Alpha Mini für die Schule“ – initiiert von Prof. Dr. Oliver Bendel Anfang 2023 und durchgeführt von Andrin Allemann von März bis August 2023 – findet seine Nachahmer. Die Grundidee war gewesen, eine Lernanwendung für Kinder zu schaffen, dabei aber keinen teuren sozialen Roboter wie Pepper zu verwenden, sondern einen günstigen wie Alpha Mini. Dafür wurde das Produkt von Ubtech mit einem MS Surface gekoppelt und eine App entwickelt, die auf dem sozialen Roboter installiert und für die Darstellung auf dem Touchscreen gespiegelt wurde. Gabriele Bohler, Entrepreneurin im Bereich sozialer Roboter (www.smart-companion.ch), nahm im Herbst 2023 Kontakt mit den beiden auf. Bei einem gemeinsamen Videocall war auch das Zürcher Unternehmen raumCode zugegen. Dieses führte im Auftrag von Gabriele Bohler eine Anbindung von Alpha Mini – nun Robin genannt – an seine Robot Management Platform durch. Dabei konnten Ideen und Informationen aus dem Projekt „Alpha Mini für die Schule“ verwendet werden. Im Moment ist die Entrepreneurin dabei, all ihre Applikationen (Kids, Agers, Education, Entertainment), welche bereits auf der Plattform laufen, für Alpha Mini zu übernehmen. Neu steht eine grafische Oberfläche zur Verfügung, welche noch leichter zu bedienen ist. Prof. Dr. Oliver Bendel stellte das Projekt „Alpha Mini für die Schule“ unter dem englischen Titel „Alpha Mini as a Learning Partner in the Classroom“ bei der ICSR 2023 in Qatar vor. Das Paper ist in diesem Proceedingsband von Springer enthalten.

Abb.: Das Alpha-Mini-Projekt macht Schule

Robot Park statt Jurassic Park

Am 8. Dezember 2020 plädierte Prof. Dr. Oliver Bendel in seinem Vortrag „Ethische Dimensionen von Robotik in der Pflege“ im deutschen Bundesministerium für Gesundheit (BMG) für Roboterparks, in denen man realen Robotern begegnet. „Man kann auch spezifische Parks mit Robotern in der Pflege einrichten. Dort könnten zudem gedankengesteuerte Rollstühle, Exoskelette, Hightechprothesen etc. ihren Platz haben.“ In der Studie „Roboter, Empathie und Emotionen“ von 2021 spann der Technikphilosoph diesen Gedanken für die Schweiz weiter: „Um Menschen Maschinen näher zu bringen und eine kritische Einschätzung zu ermöglichen, ist der direkte Kontakt zu fördern, etwa mit Hilfe von Roboterparks.“ Zudem brauche es „einschlägige Weiterbildungen für (fachfremde) Wissenschaftler, für Journalisten und Politiker, wobei auch hier die Roboterparks genutzt werden könnten“ (Studie „Roboter, Empathie und Emotionen“). Im Jahre 2024 stehen Dutzende von Vierbeinern und Zweibeinern sowie zahlreiche weitere soziale Roboter und Serviceroboter zur Verfügung. Selbst fortgeschrittene Modelle sind schon ab 1000 bis 2000 Dollar zu haben. Die Zeit ist reif für Roboterparks, ob in der Schweiz oder in Deutschland – oder sonstwo in Europa.

Abb.: Die Dinosaurier sind ausgestorben – die Roboter sind da!

NAO II und Pepper II

NAO und Pepper von Aldebaran – einem Unternehmen der United Robotics Group – sind Flaggschiffe der Sozialen Robotik. Der Kleinere erblickte 2006 das Licht der Welt (inzwischen liegt Version 6 vor), der Größere 2014. Bei Veranstaltungen an Hochschulen wie den Wahlmodulen zur Sozialen Robotik von Prof. Dr. Oliver Bendel an der FHNW oder in Unternehmen sind beide umschwärmt. Alle schätzen die karikaturenhafte Gestaltung und die natürlichsprachlichen Fähigkeiten. Und lachen sich tot, wenn sie Pepper streicheln und dieser sagt, er fühle sich wie eine Katze. Seit einiger Zeit gibt es Roboter mit zwei separaten Displays für die Augen, wie Alpha Mini, oder mit einem Display für den Mund, wie Navel. Unitree Go2 und Unitree H1 weisen eine erstaunliche Beweglichkeit auf. In der Community stellt sich die Frage, wann NAO II und Pepper II kommen, nicht als neue Versionen, sondern als neue Modelle. Allerdings ist es ein bisschen wie beim VW Käfer. Es ist sehr anspruchsvoll, einen Klassiker neu aufzulegen, und schnell sind alte Fans enttäuscht, wie sich beim New Beetle und Beetle II gezeigt hat. NAO II und Pepper II müssten ebenfalls zwei separate Displays für ihre Augen bekommen. Orientieren kann man sich an denjenigen von Navel, die plastisch wirken. Bei Pepper kämen zudem Displays für Mund und Wangen in Frage. Damit könnte er Mimik darstellen und rot werden, wenn man ihm ein Kompliment macht. Oder lächeln, wenn man ihn streichelt. Die Körper müssten ebenfalls generalüberholt werden. Beide Roboter sollten – hier ist Cozmo ein Vorbild – jederzeit lebendig wirken. Und beide sollten zumindest etwas greifen und festhalten können, wie ein Unitree H1 oder ein Figure 01. Zugleich muss man beide auf Anhieb wiedererkennen können. Wahrscheinlich hat man bei VW aus den Reaktionen enttäuschter Fans gelernt. Vielleicht sollte man sich zusammensetzen. Und 2025 einen Beetle III, einen NAO II und einen Pepper II auf den Markt bringen.

Abb.: So stellt sich DALL-E 3 einen modernen Pepper vor