MacGyver-Algorithmus US-Forscher wollen Robotern das Improvisieren beibringen

Roboter können zwar Gegenstände in ihrer Umgebung erkennen - im Normalfall aber nur als Hindernis, um das herum sie navigieren. Ein US-Robotiker will sie lehren, mit den Gegenständen auch etwas anzufangen - einen Besenstiel als Hebel oder einen Stuhl als Leiter zu benutzen.

Ein Schweizer Messer, Klebeband und vor Ort vorhandenes Material - das reichte dem Filmhelden MacGyver aus, um sich aus den verzwicktesten Situationen zu befreien. Der US-Robotiker Mike Stilman will Robotern diese Fähigkeit zur Werkzeugnutzung verleihen.

Mike Stilman will Robotern beibringen, zu improvisieren... (Foto: Josh Meister/Georgia Tech)

Roboter sollen zwar dort eingesetzt werden, wo es für Menschen zu gefährlich ist - etwa bei einem Brand oder in einem eingestürzten Haus. Doch selbst die am weitesten entwickelten heutigen Roboter seien kaum in der Lage, sich aus einer kritischen Situation zu befreien, indem sie improvisieren und beispielsweise mit einem Trümmerteil eine Tür aufhebeln, bemängeln die Forscher vom Georgia Institute of Technology. Sie wollen es den Robotern beibringen.

Zweck erkennen

Dazu will Stilman einen Algorithmus entwickeln, der es einem Roboter ermöglicht, Gegenstände in einem Raum zu erkennen, zu ermitteln, welchen Zweck sie haben können und dann dieses Objekt als Werkzeug zu nutzen. Zudem braucht er Kenntnisse über die Mechanik fester Körper und über einfache Maschinen, um die mechanischen Eigenschaften des Objekts zu erkennen und einen Plan zu entwickeln, wie er dieses einsetzen kann. Wäre er in einem brennenden Raum gefangen, müsste er beispielsweise einen Gegenstand finden, den er als Hebel einsetzen kann, um die Tür zu öffnen, oder einen, auf den er klettern kann, um durch das Fenster zu entkommen.

Das Projekt baut auf Stilmans früheren Arbeiten auf: Er hat Robotern beigebracht, bewegliche Hindernisse zu erkennen und sie aus dem Weg zu räumen, um zu einem vorgesehenen Ziel zu gelangen.

Den Weg freimachen

Objekte einzusetzen, um einen Weg freizumachen, sei aber etwas anderes, als sie nur aus dem Weg zu räumen, erklärt Stilman. "Forscher auf dem Gebiet der Roboterbewegungsplanung nutzen üblicherweise Computersehen, um Objekte in einer ungeordneten Umgebung zu erkennen, um Wege ohne Kollision zu planen. Aber diese Systeme liefern keinerlei Informationen über die Funktion dieser Objekte", sagt Stilman.

Stilmans Projektwebsite heißt übrigens Golems.org. Der von ihm entwickelte humanoide Roboter trägt den Namen Golem Krang. Der Roboter ist etwa mannshoch, hat zwei Arme und fährt auf einem Segway-artigen Chassis. An diesem Roboter will Stilamn seinen MacGyver-Algorithmus ausprobieren.