Uns Menschen kommt Laufen kinderleicht vor, doch welche Kunst dahinter steckt, merkt man erst, wenn eine Maschine durch die Gegend stakst. Denn die Fortbewegung auf Beinen erfordert ein großes Maß an Koordination, Beweglichkeit und Gleichgewichtssinn. Im Labor der Arbeitsgruppe Robotik an der Universität Bremen versucht sich "Scorpion" mit der Koordination von gleich acht Beinen. Jedes der Beine hat drei Gelenke, in denen Elektromotoren für die notwendige Beugung sorgen. Im Alurumpf sitzt der Rechner, der die Beine zur koordinierten Bewegung bringt und die Batterie, die den ganzen Roboter mit Strom für rund 90 Minuten Fortbewegung versorgt. Dabei ähnelt "Scorpion" einer dicken metallischen Spinne. Stefan Bosse, Mitglied der Arbeitsgruppe, kann das Gerät mit einem Laptop steuern: "Es gibt eine Funkverbindung, über die wir aber nur einfache Kommandos wie Geradeausgehen, Linksgehen, Rechtsgehen, Drehung übertragen. Das System selbst arbeitet autonom, kann auch Hindernisse erkennen und sie auch mit entsprechenden Reflexmechanismen überwinden. Wir müssen also in den Bewegungsgang selbst nicht eingreifen."
Autonome Bewegung ist dringend erforderlich, sollen Nachfahren des "Scorpions" irgendwann einmal fremde Planeten oder schwer erreichbare Gegenden unseres eigenen Himmelskörpers erkunden. Dann sind sie weitgehend auf sich gestellt – und müssen überdies Rechnerkapazität für ihre eigentliche Explorationsaufgabe bereitstellen. Daher wollen die Bremer Robotiker viel von den Spinnentieren lernen. Denn die sind, was die effiziente Nutzung begrenzter Rechner- oder in ihrem Fall Gehirnkapazität angeht, wahre Meister. Projektleiter Frank Kirchner: "Viele von diesen Tieren haben wirklich nur ein paar Neurone, ein paar Hundert, ein paar Tausend, ein paar Zehntausend, aber das ist verschwindend gering - verglichen mit der Prozessorleistung, die ein kleiner Walkman hat. Und dennoch bewegen sich diese Tiere sehr, sehr fehlertolerant in allen möglichen Geländeformen."
Ein Element des Roboters nach Spinnentier-Vorbild ist ein flexibles Orientierungsvermögen. Der Kognitionsforscher Christian Freksa entwickelt Rechenverfahren, mit denen sich innerhalb eines vom Menschen gegebenen groben Rahmens selbst orientieren kann. Freksa: "Wir wollen ihm ja so zu sagen nur eine grobe Orientierung geben. Taucht dann ein Hindernis auf, muss er selber ermitteln können, dass er diesen Umweg wieder kompensieren muss." Sensoren an den Beinen versorgen das Gerät mit entsprechenden Umweltinformationen. Dirk Spenneberg: "Es befinden sich Sensoren in den einzelnen Gelenken und zusätzlich am Fußende."
Wenn Roboterspinnen irgendwann einmal tatsächlich autonom sein werden, können sie in unwegsamem Gelände wesentlich besser vorankommen als ihre Kollegen mit Rädern. Doch noch frisst die komplexe Rechenarbeit für die Koordination der Beine zuviel Energie. So wird der Scorpion auf fremden Planeten wohl nur im Tandem arbeiten können. Das ist für die Erkundung fremder Planeten ein großer Nachteil, und auch in entlegenen Teilen der Erde, etwa auf dem Meeresgrund, könnte es sich als Achillesferse des Systems herausstellen.
[Quelle: Folkert Lenz]
Autonome Bewegung ist dringend erforderlich, sollen Nachfahren des "Scorpions" irgendwann einmal fremde Planeten oder schwer erreichbare Gegenden unseres eigenen Himmelskörpers erkunden. Dann sind sie weitgehend auf sich gestellt – und müssen überdies Rechnerkapazität für ihre eigentliche Explorationsaufgabe bereitstellen. Daher wollen die Bremer Robotiker viel von den Spinnentieren lernen. Denn die sind, was die effiziente Nutzung begrenzter Rechner- oder in ihrem Fall Gehirnkapazität angeht, wahre Meister. Projektleiter Frank Kirchner: "Viele von diesen Tieren haben wirklich nur ein paar Neurone, ein paar Hundert, ein paar Tausend, ein paar Zehntausend, aber das ist verschwindend gering - verglichen mit der Prozessorleistung, die ein kleiner Walkman hat. Und dennoch bewegen sich diese Tiere sehr, sehr fehlertolerant in allen möglichen Geländeformen."
Ein Element des Roboters nach Spinnentier-Vorbild ist ein flexibles Orientierungsvermögen. Der Kognitionsforscher Christian Freksa entwickelt Rechenverfahren, mit denen sich innerhalb eines vom Menschen gegebenen groben Rahmens selbst orientieren kann. Freksa: "Wir wollen ihm ja so zu sagen nur eine grobe Orientierung geben. Taucht dann ein Hindernis auf, muss er selber ermitteln können, dass er diesen Umweg wieder kompensieren muss." Sensoren an den Beinen versorgen das Gerät mit entsprechenden Umweltinformationen. Dirk Spenneberg: "Es befinden sich Sensoren in den einzelnen Gelenken und zusätzlich am Fußende."
Wenn Roboterspinnen irgendwann einmal tatsächlich autonom sein werden, können sie in unwegsamem Gelände wesentlich besser vorankommen als ihre Kollegen mit Rädern. Doch noch frisst die komplexe Rechenarbeit für die Koordination der Beine zuviel Energie. So wird der Scorpion auf fremden Planeten wohl nur im Tandem arbeiten können. Das ist für die Erkundung fremder Planeten ein großer Nachteil, und auch in entlegenen Teilen der Erde, etwa auf dem Meeresgrund, könnte es sich als Achillesferse des Systems herausstellen.
[Quelle: Folkert Lenz]