Ein autonomer Roboter arbeitet ohne direkte menschliche Steuerung. Er erfasst seine Umgebung, trifft Entscheidungen und handelt entsprechend. Eine ferngesteuerte Drohne ist nicht autonom. Eine Drohne, die ein Feld kartiert, Hindernissen ausweicht und selbstständig landet, ist es hingegen.

Autonomie ist ein Spektrum. Am unteren Ende folgt ein Roboter einem festgelegten Pfad und stoppt bei einem Hindernis. Am oberen Ende navigiert er durch unbekanntes Terrain, erkennt Objekte und plant komplexe Aufgaben. Die meisten kommerziellen autonomen Roboter bewegen sich irgendwo dazwischen: selbstfahrende Bodenreinigungsmaschinen an Flughäfen, Lieferroboter auf Universitätsgeländen und Lagerroboter, die sich um Menschen und andere Roboter herum bewegen.

Kernkompetenzen autonomer Roboter

• Wahrnehmung: Kameras, Lidar und Sensoren zur Erfassung der Umgebung.
• Lokalisierung: die Kenntnis des genauen Standorts des Roboters auf einer Karte.
• Planung: die Entscheidung, welchen Weg man einschlagen und welche Maßnahmen man ergreifen soll.
• Kontrolle: Bewegungen präzise ausführen.
• Lernen: die Leistung im Laufe der Zeit verbessern.

Die größte Herausforderung ist die Unsicherheit. Die reale Welt ist komplex. Menschen verhalten sich unvorhersehbar. Lichtverhältnisse ändern sich. Oberflächen variieren. Autonome Roboter nutzen redundante Sensoren und ein konservatives Verhalten, um mit dieser Unsicherheit umzugehen. Wenn sie nicht weiterwissen, halten sie an und bitten um Hilfe. Das ist ein Konstruktionsmerkmal, kein Fehler. Vollständige Autonomie unter allen Bedingungen ist nach wie vor selten. Die Roboter, die am besten funktionieren, kennen ihre Grenzen.