HyQ: Reaktion nur in der Zeitlupe sichtbar
HyQ: Reaktion nur in der Zeitlupe sichtbar (Bild: IIT/Screenshot: Golem.de)

Roboter HyQ stolpert nicht

Die Robotiker vom IIT haben ihrem Vierbeiner HyQ beigebracht, nicht über Hindernisse zu stolpern. Sie haben dazu eine tierische Verhaltensweise nachgebildet.

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Der vierbeinige Roboter HyQ hat eine wichtige neue Fähigkeit erlernt: Die Robotiker vom Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) in Genua haben ihm beigebracht, nicht über ein Hindernis zu stolpern. Seine neue Fähigkeit demonstriert der Vierbeiner heute in London.

Die Forscher haben einen Reflex-Algorithmus entwickelt, der es dem Roboter ermöglicht, in dem Moment zu reagieren, wenn er einen Fuß aufsetzt. Ein solcher Reflex ermögliche es einem Roboter, schnell auf Hindernisse zu reagieren und sich dadurch in unstrukturiertem Gelände fortzubewegen, schreiben die Forscher in einem Aufsatz, den sie kürzlich auf der Conference on Climbing and Walking Robots vorgestellt haben.

Vorbild Natur

Als Vorbild habe die Natur gedient, sagen die Robotiker: Wenn ein Tier mit seiner Pfote eine Geländeunebenheit treffe, ziehe es die Pfote zunächst zurück und versuche dann, diese über das Hindernis hinwegzuschwingen. Das bildet der Reflex-Algorithmus nach: Wenn die Sensoren in einem Fuß einen Widerstand gegen die Bewegung des Fußes feststellen, wird der Reflex ausgelöst. Das funktioniere so gut und so schnell, dass die Reaktion im Video nur in der Zeitlupe erkennbar sei, sagte Claudio Semini, Leiter des Dynamic Legged Systems Labs am IIT, dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum.

Die IIT-Robotiker haben den HyQ, eine Abkürzung für Hydraulically Actuated Quadruped (hydraulisch angetriebener Vierbeiner) im vergangenen Jahr vorgestellt. Der Roboter ist einen Meter lang, einen halben Meter breit und knapp einen Meter hoch, er wiegt 70 Kilogramm.

Hydraulischer Roboter

Wie der Name sagt, wird er weitgehend hydraulisch betrieben: Acht seiner Gelenke werden von hydraulischen Zylindern bewegt, vier weitere von Elektromotoren. Sensoren wie hochauflösende Positions- und Drehmomentmesser, Drucksensoren in den Hydraulikzylindern und eine inertiale Messeinheit (Inertial Measurement Unit, IMU) koordinieren die Bewegungen. Die Steuerung des Roboters übernimmt ein Rechner mit einem Pentium-Prozessor, der mit dem Linux-basierten Framework Xenomai arbeitet.

Gedacht ist HyQ für den Einsatz im Gelände. Auf gerader Strecke schafft er eine Geschwindigkeit von 7 Kilometern pro Stunde. Auf dem Laufband haben die Forscher ihn auch schon eine Steigung von 13 Grad hinauflaufen lassen - dann ging es allerdings langsamer. Geplant ist, dass der Roboter eine Höchstgeschwindigkeit von über 14,4 Kilometern pro Stunde erreichen soll.

Laufen oder fahren

Dafür ist der Reflex-Algorithmus sehr wichtig. Laufen hat für den Roboter Vorteile. In unstrukturiertem Gelände etwa kommt ein Laufroboter besser voran als einer fahrender. Die Schwierigkeit ist aber, stabil zu laufen und nicht über jedes Hindernis zu stolpern - ein Sturz kann einen Roboter beschädigen.

Einige Robotiker schaffen es, ihrer Kreation einen bewundernswerten Gleichgewichtssinn zu verpassen. Ein Beispiel ist der Alpha Dog von Boston Dynamics: Der bleibt auch auf einer Eisfläche auf allen Vieren und kann einen ordentlichen Schubser gut ausbalancieren.

HyQ in London

Besucher des Naturkundemuseums in London können HyQ heute bewundern: Er wird dort im Rahmen der Konferenz Living Machines ausgestellt.

Die Konferenz findet zum zweiten Mal statt. Sie beschäftigt sich mit Biomimetik, also technischen Systemen, die der Natur nachempfunden sind, sowie mit Biohybridtechnik - der Verbindung von lebenden und technischen Systemen.


Kampfmelone 01. Aug 2013

wer vom Militär unterstützt wird.. :)

attitudinized 01. Aug 2013

...Ich nehme mal an bei denen ist ein wild lebender Bigdog vor dem Bürofenster vorbei...

Stuffmuffin 01. Aug 2013

Aber als er schnell gelaufen ist hat es so ausgeschaut als hätte er eine Gehstörung...

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