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News: Als die Maschinen laufen lernten

Auf ihren 40 Zentimeter langen Beinen bewegt sich "Katharina" schon sicher durchs Gelände. Stößt sie mit einem ihrer sechs Füße - soviele sind notwendig, um das Gleichgewicht optimal zu halten - an ein Hindernis, registriert sie es und weicht aus. Für ein vierjähriges Kind mag das keine besondere Leistung sein, wohl aber für einen Schreitrobotor. Die sechsbeinige "Katharina" kann dank spezieller Sensoren selbständig auf ihre Umgebung reagieren und Hindernisse umgehen.

Seit 1994 arbeiten Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg an dem Projekt. Jetzt ist der Prototyp fertig. Später sollen Schreitroboter wie "Katharina" bei Katastrophen helfen, bei Inspektionen und Wartungen, in der Forstwirtschaft, in der Baubranche und bei Weltraumerkundungen. Laufmaschinen nehmen Menschen gefährliche und monotone Arbeit ab. Ihr Vorteil gegenüber Robotern auf Rädern: Zu Fuß kommt man fast überall hin.

Das Geheimnis von "Katharinas" Intelligenz liegt in Sensoren, die in den Unterschenkeln der Maschine stecken: Gibt der Bediener per Joystick den Befehl "vorwärts", setzt sich "Katharina" in Bewegung. Mikrocontroller im Körper der Laufmaschine verknüpfen die menschlichen Kommandos mit den Informationen, die Kraftsensoren in den Beinen liefern. Diese Sensoren registrieren Hindernisse und Unebenheiten: Im Gegensatz zu anderen Laufmaschinen erkennt "Katharina" ihre Umgebung und kann darauf reagieren.

Bei Inspektionsgängen wird auf ihren sechseckigen Körper ein Stereokamerakopf montiert. Die beiden Kameras haben den gleichen Abstand wie menschliche Augen – exakt 65 Millimeter. Über Funk ist die Stereokamera steuerbar. Ihre Aufnahmen überträgt sie direkt in einen Monitor. Wer eine Shutterbrille aufsetzt, die die überlagert dargestellten Kamerabilder trennt, sieht die Welt durch "Katharinas" Augen.

Seit einem Jahr wird das Projekt im Schwerpunktprogramm "Autonomes Laufen" der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG gefördert. Dipl.-Ingenieur Thomas Ihme vom IFF ist vom Technologiepotential, das in "Katharina" steckt, begeistert: "Es werden verschiedene Einzeldisziplinen wie Roboter-, Antriebstechnik, Sensorik, Biologie, Teleserviceanwendungen und Medizin zusammengefaßt. Die Ergebnisse fließen zum Teil in diese Forschungsfelder zurück. Wenn wir bespielsweise die Funktion der Roboterbeine verbessern, läßt sich das in der Medizin für bessere Prothesen nutzen."

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