22. Februar 2006

Dem geimigen Rhodanschik ist der alltägliche Umgang mit Robotern, künstlichen Intelligenzen und kybernetischen Organismen zur lieben Gewohnheit geworden. Nur wie sieht es hier und jetzt auf dem Planeten Terra in Jahre 2006 aus? Wie weit sind wir schon im realen Leben in die Sphären unserer Lieblingsserie vorgedrungen? Hier ein paar verblüffende und wunderbare Gegenwartsgeschichten…

Zunächst geht es, wie könnte es anders sein, ins All:
Die beiden, an der  Technischen Universität Wien entwickelten, Weltraumroboter Roby Space Junior I und II haben ihre Feuertaufe im All bestanden. Ihre Aufgabe war es, sich auf einem zwischen Satelliten gespannten Netz fortzubewegen. Roby II wurde von einer Kamera, die am Muttersatelliten montiert war, gefilmt. Er krabbelte problemlos über das Netz, womit die Vorgaben der ESA erfüllt wurden. Über das Schicksal des zweiten Roboters ist derzeit noch nichts bekannt.

»Der Hintergrund dieses Testprojektes ist eine Zukunftsvision zur Energiegewinnung im Weltraum«, so Projektleiter Peter Kopacek von Institut für intelligente Handhabungs- und Robotertechnik. »In 20 bis 30 Jahren sollen im All zwischen Satelliten fünfmal fünf Kilometer große Netze gespannt werden, auf denen sich Solarkollektoren befinden. Roboter, wie der von uns entwickelte, sind dann dafür zuständig, die Kollektoren nach der Sonne auszurichten, um eine möglichst hohe Energieeffizienz zu erreichen. Die gewonnene Energie soll dann zu einem Mikrowellengenerator weitergeleitet werden, der diese dann drahtlos zur Erde überträgt«.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, daß die beiden Robys eigentlich aus einer Serie von Fußballrobotern entwickelt wurden, mit denen das internationale Projektteam unter japanischer Leitung die Roboter Fußball Weltmeisterschaft in Korea gewann.

Aber auch auf der Erde bemächtigt sich die Blechkameradentechnik schon unseres liebsten Spielzeugs:
Das Roboter-Auto Humvee hat einen Rundkurs in Pittsburgh sieben Stunden lang unfallfrei geschafft. Das Auto, ein umgebauter Hummer namens Sandstorm, hat damit 322 Kilometer ohne Störungen geschafft, berichtet die  University of Carnegie Mellon. Das Fahrzeug wurde vom  Red Team Robot Racing der Universität konzipiert.

Im Test schaffte Sandstorm Spitzengeschwindigkeiten von 57 km/h, die Durchschnittsgeschwindigkeit lag bei 45 km/h. »Die Geschwindigkeiten von Sandstorm klingen zwar für ein von Menschenhand gesteuertes Auto langsam, aber für einen Roboter ist das eine Meisterleistung«, meint der Red-Team-Leiter und Wissenschaftler William »Red« Whittaker.

Wesentlich spannender und wohl auch nutzbringender sind derzeit die medizinischen Anwendungsmöglichkeiten:
Ingenieure an der Universität von Nebraska haben einen Mini-Roboter entwickelt, der chirurgische Eingriffe vornehmen kann. Dabei wird er von einem Hunderte Kilometer entfernten Arzt gesteuert, so die Techniker. Der kleine Roboter - mit seinen 7,5 Zentimetern Größe erinnert er an einen Lippenstift - wird durch einen kleinen Schnitt in die Bauchhöhle eingeführt und soll dort ferngesteuert seine Arbeit verrichten.

Der OP-Roboter besteht aus einem Aluminiumgehäuse. Er ist mit einer Kamera, die dem Mediziner Farbbilder liefert, und chirurgischem Besteck ausgestattet. »Wir glauben, daß diese Entwicklung, die offene Operation ersetzten wird«, sagt Dimitry Oleynikov, Spezialist für minimal-invasive Chirurgie an der Universität von Nebraska. Als Hauptanwendungsgebiet sehen die Entwickler den Einsatz im Weltraum. Astronauten können auf diese Weise vor Ort operiert werden. Der Arzt steuert den Roboter von der Erde aus.

»Die Roboter können auch auf dem Schlachtfeld zum Einsatz kommen oder in Gebieten, wo keine rasche medizinische Versorgung möglich ist«, meint Shane Farritor, einer der Techniker. In die Wunde eines verletzten Soldaten eingeführt, ist der Arzt sofort über die Schwere der Blessuren im Bild. Er kann aus der Ferne Blutungen stoppen oder andere überlebenswichtige Schritte setzen.

Das Team will den Prototyp so rasch wie möglich weiterentwickeln. Zusätzlich wird an Modellen gearbeitet, die über die Speiseröhre in den Bauchraum gebracht werden. An der Größe wollen die Ingenieure ebenfalls tüfteln. »7,5 Zentimeter erscheinen auf den ersten Blick als das Limit, wenn wir jedoch die ersten 1.000 Stück produziert haben, werden wir Möglichkeiten finden, den Roboter um die Hälfte kleiner zu machen«, ist Designer Mark Rentschler überzeugt. Vorerst sind die OP-Roboter als Ein-Weg-Geräte ausgelegt. Aufgrund der Kosten von 200.000 Dollar pro Stück werden die Forscher jedoch daran arbeiten, eine Sterilisation zu ermöglichen, um den Roboter wieder verwendbar zu machen.

Die NASA hat schon Interesse bekundet und möchte kommenden Frühling mit der Ausbildung von Astronauten für den Einsatz der OP-Roboter beginnen. Die Behördliche Bewilligung steht zwar noch aus, so Oleynikov. »Die Tests an Tieren sind jedoch schon erfolgreich abgeschlossen. Mit menschlichen Versuchspersonen will man in Kürze in England beginnen.«

Der ferngesteuerte Kamera-Pillen-Roboter:
Es klingt wie in einem Albtraum: Der kleine Roboter krallt sich im Darm fest und bewegt sich von außen gesteuert durch die Regionen, die der Mediziner untersuchen will. Die Kamera-in-der-Pille, die steuerbar ist, gehört zu den jüngsten Erfindungen der Medizin, berichtet das Wissenschaftsmagazin  New Scientist.

Bisher existente Kamerapillen haben nämlich einen gravierenden Nachteil: Sie »marschieren« auf der natürlichen Route durch den Körper und können nicht angehalten werden. »Es sieht so aus, als würde man aus einem Fenster eines fahrenden Zuges blicken«, erklärt Arianna Menciassi von der  Sant'Anna School of Advanced Studies in Pisa, die mit ihrem Forschungsteam und dem  Intelligent Microsystem Center in Seoul die Kamerapille entwickelt hat.

»Wenn etwas Interessantes oder Außergewöhnliches sichtbar wird, kann man den Roboter leicht zurücksteuern und einen genaueren Blick darauf werfen«, erklärt die Forscherin. Der ferngesteuerte Kamera-Pillen-Roboter hat sechs Beine mit kleinen Haken am Ende, die verhindern, daß er davon getragen wird. Wenn der Mediziner die Kamera »parken« will, fahren die zwei fünf Millimeter langen Beine, die kleine Zähne am Ende haben, aus. »Die Anwendung der Kamerapille ist weit angenehmer als etwa herkömmliche Gastroskopien oder Koloskopien, da bei beiden Untersuchungen Luft eingepumpt wird. Das sorgt vielfach für Schmerzen oder Unwohlsein«, so die Wissenschaftlerin. Bisher haben die Forscher die Kamerapille nur in einem künstlichen Darm aus Schweinegewebe getestet. Erste Versuche am Menschen sollen allerdings bald folgen.

Das Cyberknife-System:
Ein neues Kompetenzzentrum in München ermöglicht die schmerzfreie und patientenfreundliche Behandlung von Tumoren mit Robotertechnologie und Präzisionsbestrahlung. Das Cyberknife-System ist die modernste derzeit verfügbare Technologie für radiochirurgische Behandlungen. Es vereint digitale bildgeführte Robotertechnologie mit einem Hochpräzisionsbestrahlungsgerät.

Ab 1. Juli 2005 entsteht unmittelbar am Klinikum der  Universität München das  Europäische Cyberknife Zentrum-Großhadern als erste Einrichtung dieser Art in Deutschland. Mit der Cyberknife-Radiochirurgie werden Tumore in Kopf, Gehirn, Wirbelsäule und Rückenmark schonend und effektiv ausgeschalten. Zahlreiche hochenergetische Strahlen werden aus verschiedenen Richtungen von außen auf ein Ziel innerhalb des Körpers ausgerichtet, um dort durch die Konzentration der Strahlung eine Tumor zerstörende Wirkung zu entfalten. Wobei jedoch gesundes Gewebe in der Umgebung des Tumors geschont wird.

Das Cyberknife ist ein leichtes und kompaktes Hochpräzisionsbestrahlungsgerät, welches von einem Roboter kontrolliert und gesteuert wird. Dieser kann sich in sechs Freiheitsgeraden bewegen. Dadurch können alle Körperregionen für eine optimale Behandlung erreicht werden. Mittels eines Computer gesteuerten Bildortungssystems kann das Cyberknife jeden Tumor während der gesamten Behandlung erfassen, kontrollieren und kleinere Patientenbewegungen automatisch ausgleichen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Systemen entfällt die Notwendigkeit den Körper des Patienten zu fixieren oder die Behandlung in Narkose durchzuführen.

Für Patienten ist die Cyberknife-Behandlung schmerzfrei, nicht belastend, ambulant und in der Regel auf eine Sitzung von wenigen Stunden beschränkt. Der Patient ist nur einen Tag arbeitsunfähig, er wird in seiner Lebensqualität nicht eingeschränkt und es fallen keine Kosten für Krankenhausaufenthalte, Anschlußheilbehandlungen oder Rehabilitationsmaßnahmen an.

Quellen: pte