Autonome Robotik erforscht Überlebensstrategien

Roboter nutzen Kannibalismus als Weg zur Selbstoptimierung

Ein Forschungsteam rund um Robotik-Vordenker Hod Lipson hat ein System geschaffen, in dem Roboter sich durch die Integration von Modulen verbessern können – eine Art technologische Evolution. Die Entwicklungen stehen exemplarisch für den Fortschritt im Bereich der autonomen Robotik und werfen gleichzeitig neue gesellschaftliche und philosophische Fragen auf.

Roboter, die sich selbst versorgen

Die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie beschreibt eine maschinelle Umgebung, in der sich Roboter selbstständig reorganisieren und erweitern. Die Basis: einfache sechseckige Module mit Controller-Einheit, die sich mithilfe von Magnetverbindungen zu größeren Einheiten zusammenfügen. Dabei identifizieren und integrieren die Maschinen aktiv weitere Bauteile aus ihrer Umgebung – ein Vorgang, den die Forschenden als "Roboter-Stoffwechsel" bezeichnen.

"Echte Autonomie bedeutet, dass Roboter nicht nur selbstständig denken, sondern sich auch physisch selbst versorgen müssen", so Philippe Martin Wyder, der leitende Autor der Studie. Ziel ist es, eine Infrastruktur zu schaffen, in der Roboter nicht länger auf menschliche Wartung angewiesen sind – insbesondere in unzugänglichen Gebieten wie dem Weltraum oder Katastrophenzonen.

Dabei beobachteten die Forschenden, wie die autonomen Einheiten in der Testumgebung zunächst zufällig agierten, aber über wiederholte Versuche eine Art rudimentäres Lernverhalten entwickelten. Die Module bildeten Netzwerke, die Aufgaben wie Navigation, Fortbewegung und sogar Schadenskompensation innerhalb der Einheit koordinierten – ein Indiz dafür, dass bereits einfache Algorithmen in physikalischer Umgebung zu komplexem Verhalten führen können.

Technologische Evolution trifft ethisches Neuland

Der konzeptionelle Ursprung dieses Forschungsansatzes liegt im "Golem Project", das Lipson bereits in den 2000er-Jahren mit Jordan Pollack initiierte. Dort entstand erstmals ein Roboter, der sich in einer Simulation selbst zusammenbaute und lernte, sich fortzubewegen. Was als akademisches Experiment begann, manifestiert sich nun in der realen Welt: Module, die sich selbstständig zu funktionalen Maschinen zusammenfügen, sich fortbewegen – und über ihre Umwelt entscheiden.

"Das Bild von sich selbst reproduzierenden Robotern ruft einige düstere Science-Fiction-Szenarien hervor", erklärt Lipson. "Aber wir können uns nicht darauf verlassen, dass Menschen diese Maschinen warten. Roboter müssen letztendlich lernen, sich selbst zu versorgen."

Wie das Tech-Magazin t3n berichtet, beobachteten die Forschenden, wie sich die Module zuerst zu flachen 2D-Strukturen formierten, sich anschließend weitere Module "einverleibten" und sich schließlich zu einem beweglichen 3D-Tetraeder zusammensetzten. Dieser Prozess verlief nicht zufällig: Die Module wählten gezielt solche Einheiten aus, die ihre Fortbewegungsfähigkeit optimierten. Dabei zeigte sich ein Selektionsmechanismus, der Ähnlichkeiten mit biologischer Evolution aufweist – allerdings im Zeitraffer und kontrolliert durch digitale Logik.

Auch auf Energieversorgung und Effizienz wurde geachtet: In den Tests wurde analysiert, welche Konfigurationen den geringsten Energieverbrauch pro Bewegungsdistanz aufwiesen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Maschinen nicht nur funktional denken, sondern zunehmend auch energetisch sinnvoll handeln.

Zwischen Biologie und Technologie

Die Idee maschineller Autonomie ist nicht neu. Bereits vor Jahren entwickelten britische Forschende sogenannte Gastrobots, die Klärschlamm oder sogar Insekten zur Energiegewinnung nutzten. Aktuell treibt Michael Levin von der Tufts University das Thema noch weiter: Seine "Xenobots" – biologische Miniroboter aus Froschzellen – zeigen, dass Zellintelligenz zur autonomen Fortpflanzung genutzt werden kann.

Levin sieht darin mehr als ein biologisches Experiment: "Wenn es gelingt, die von einem biologischen System wahrgenommenen Informationen zu verändern, kann man sein Verhalten beeinflussen." Was bisher als Science-Fiction galt – Maschinen, die sich selbst reproduzieren – wird durch diese Entwicklungen plötzlich greifbar. Zugleich warnt Levin vor moralischen Herausforderungen und fordert ein neues ethisches Verständnis im Umgang mit hybriden Lebensformen.

Bemerkenswert ist auch die zunehmende Unschärfe zwischen organischer und technischer Intelligenz: Während klassische Roboter programmiert werden, um spezifische Aufgaben zu lösen, besitzen Systeme wie Xenobots und die Columbia-Roboter adaptive Eigenschaften. Sie reagieren nicht nur auf Umweltbedingungen, sondern nutzen diese aktiv zur Weiterentwicklung. Das führt zu einer Debatte über maschinelle Selbstbestimmung, Verantwortung und das Verhältnis von Mensch und Technik.

Ein weiterer Aspekt: Die hybride Intelligenz könnte künftig in der Medizin, der Tiefseeforschung oder beim Wiederaufbau nach Naturkatastrophen zum Einsatz kommen. Autonome Einheiten, die sich selbst zusammenbauen und anpassen können, wären dort von unschätzbarem Wert – nicht zuletzt, weil sie ohne menschliche Steuerung agieren.

Ein besonders kontroverses Beispiel für diese Entwicklung stammt aus China: Dort wird an einem sogenannten Gebärroboter gearbeitet, der ab 2026 echte menschliche Föten austragen könnte. Auch hier verschwimmen die Grenzen zwischen Biologie und Technologie – mit weitreichenden ethischen Implikationen.