Schnelle Roboter

Markus Koppenborg untersucht Teamfähigkeit von Mensch und Maschine

Je schneller der Roboter arbeitet und je mehr er seine Bewegungen ändert, desto mehr Fehler macht der Mensch.

BONN. Kollege Roboter - in vielen Wirtschaftszweigen hat er sich breit gemacht, nimmt Menschen harte, gefährliche und eintönige Arbeit ab. In Autofabriken schweißen die einarmigen Maschinen Bleche zusammen. In Atomkraftwerken werkeln sie klaglos in radioaktiver Umgebung.

Und im Krankenhaus operieren sie millimetergenau. Damit es mit den flinken und enorm kräftigen Maschinen nicht zu Unfällen kommt, gilt die Sicherheitsregel, dass Mensch und Roboter räumlich getrennt arbeiten. Von echter Kollegialität kann also noch keine Rede sein. Doch das soll sich ändern. Zum Beispiel in der Altenpflege könnten Roboter dann stärker zum Einsatz kommen.

"Der so genannte kollaborierende Roboter ist eine Zukunftsvision: Er soll mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten", sagt Markus Koppenborg, der an der Universität Bonn und dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (Ifa) in Sankt Augustin seine Masterarbeit zu diesem Thema absolviert hat.

Der Psychologe der Uni Bonn untersuchte im Labor, wie gefährlich und anstrengend Probanden die Zusammenarbeit mit einem Roboter empfinden und wie ihre Arbeitsleistung beeinflusst wird. Dazu nutzte Koppenborg das Virtual-Reality-Labor des Ifa. Auf einem acht mal drei Meter großen, halbkreisförmigen Großbildschirm wurde ein täuschend echt aussehender dreidimensionaler Roboter in einer Industriehalle projiziert, der Werkstücke zu verschiedenen Behältern transportierte. An einem Schaltpult konnten die Probanden durch Knopfdruck Befehle an den künstlichen Helfer erteilen.

"Das Besondere bei dem Experiment war, dass sich die Arbeitsräume von Mensch und Roboter überschnitten", berichtet Koppenborg. Doch was passiert, wenn beide Hand in Hand gemeinsam Aufgaben lösen müssen? Wirklich überraschend waren die Ergebnisse nicht: Wenn der Roboter schneller wird, er seine Bewegungsbahn variiert und damit unvorhersehbarer wird, nehmen bei den Probanden Stress- und Fehlerhäufigkeit zu.

"Auf kritische Situationen kann der Nutzer bei hoher Beanspruchung nicht mehr adäquat reagieren, woraus sich Sicherheitsrisiken ergeben", sagt Koppenborg. "Die Bedeutung der untersuchten Fragestellung liegt in der häufigen - und in Zukunft wahrscheinlich noch wachsenden - Interaktion zwischen Mensch und Roboter an industriellen Arbeitsplätzen", sagt Ulrich Ettinger, Professor am Institut für Psychologie der Universität Bonn, der die Arbeit mitbetreute.