Marco Hutters Labor am ETH-Institut für Robotik und intelligente Systeme an der Leonhardstrasse ist ein Fall von Understatement: Teppiche, die ihre besten Zeiten hinter sich haben, kleine Büros mit minimaler Ausstattung, selbst für den Chef, bei denen manch ein Bankangestellter die Nase rümpfen würde – viel Improvisation, Konzentration aufs Wesentliche.
Dabei spielt die Equipe rund um den erst 33-jährigen ETH-Professor weltweit in der ersten Liga, wenn es darum geht, die Grenzen zwischen Mensch und Maschine neu zu ziehen. Das Institut am Departement für Maschinenbau und Verfahrenstechnik ist der Nukleus dessen, was man als «Silicon Valley der Robotik» bezeichnet – ein Cluster, zu dem nebst den US-Tech-Giganten Apple, Google und Facebook auch eine KMU-Landschaft gehört, die auf höchstem Niveau produziert.
Talentschmiede ETH
Die ETH als Motor der Zukunft – der jugendliche Labor-Chef zählt zu den Top-Talenten des Schweizer Wissenschaftsbetriebs: Maschinenbau-Studium an der ETH Zürich, Dissertation zum Thema «Design and Control of Legged Robots with Compliant Actuation». Seit 2014 ist Marco Hutter Branco-Weiss-Fellow; das Wissenschaftsstipendium geht auf den gleichnamigen, 2010 verstorbenen Unternehmer zurück und zählt international zu den begehrtesten.
Die Robotik boomt. Die Zahl der Industrieroboter hat sich in den vergangenen fünf Jahren verdoppelt; allein 2017 stieg die Zahl der ausgelieferten Roboter um 30 Prozent gegenüber Vorjahr. Die International Federation of Robotics rechnet damit, dass 2021 weltweit 630 000 Industrieroboter neu ausgeliefert werden dürften – am meisten in China, vor Japan, Südkorea, den USA und Deutschland.
Der Roboter wird selbstständig
Derweil zündet die Forschung die nächste Stufe – mit Robotern, die nicht mehr nur mit höchster Präzision tun, was man ihnen sagt, sondern die sich autonom bewegen und gefahrlos mit dem Menschen interagieren können. Die Treiber: ein exponentielles Wachstum der Rechenleistung in den vergangenen Jahren und gewaltige Fortschritte bei der Dateninterpretation – also dabei, wie man aus den Daten lernt, die man sammelt. Dazu gab es Fortschritte bei der Sensorik. Gute Sensoren können heute Millionen an Messungen pro Sekunde vornehmen – und teuer sind sie auch nicht mehr.
Das Paradestück in Marco Hutters Labor ist Anymal, ein vierbeiniger, hundeähnlicher Roboter, der sich auch in schwierigem Gelände selbstständig bewegen kann. «Wir bauen Maschinen mit Armen und Beinen, die im Prinzip überall eingesetzt werden können – also auch an Orten, wo klassische Rad- oder Raupenfahrzeuge nicht hinkommen», sagt er.
«Die Maschine muss immer im Dienste des Menschen stehen»
Die Repräsentation der Umgebung passiert über Lasersensoren und Stereokameras, mit denen der Roboter seine Umgebung dreidimensional wahrnehmen kann. Mehr noch: Anymal kann auch manipulieren. Die von Marco Hutter und seinem Team kreierten Algorithmen machen es möglich, dass der Roboter so viele Informationen in Echtzeit verarbeiten kann, dass er Handlungen wie das Öffnen einer Tür in Angriff nehmen kann.
Marco Hutter und seine Leute verschieben die Grenzen – aber immer mit einem klaren Kompass: «Wir müssen sicherstellen, dass die Maschinen immer im Dienste des Menschen stehen», sagt der junge Professor. Entsprechend wählerisch ist er bei der Auswahl seiner Partner. Wichtig ist ihm die Kooperation mit der Schweizer Armee, bei der es um die Suche und Rettung von Verschütteten geht.
Ziel sei es nicht etwa, den Hund zu ersetzen, sondern Maschinen dort hinzuschicken, wo es für den Hund zu gefährlich sei, sagt Hutter. Bei der Kooperation mit einer polnischen Minengesellschaft geht es darum, dass dereinst Maschinen statt Menschen in die Tiefe geschickt werden. Marco Hutters persönlicher Wunsch ist, «dass Roboter in einigen Jahren vermehrt Arbeiten an Orten übernehmen, an denen meiner Meinung nach kein Mensch arbeiten sollte».