Roboter-Ratten sollen Schnurrhaar-Sensoren bekommen

EU-Projekt "BIOTACT" fördert die Bionik. Damit Roboter sich in für sie fremden Umgebungen zurechtfinden können, bedarf es einer ausgefeilten Sensorik. Neben Techniken wie Radar, Infrarot und Video gibt es auch die Nachfrage nach einem Tastsinn. Um den zu entwickeln, orientieren sich Forscher an der Natur – und in diesem Fall an den Tasthaaren von Ratten.

14. Februar 2008 um 08:52 Uhr / Andreas Donath

Das EU-Projekt "BIOTACT", an dem Wissenschaftler des Bernstein Zentrums für Computational Neuroscience (BCCN) und der Humboldt-Universität zu Berlin beteiligt sind, fördert die Entwicklung von Sensoren, die mit einem Tastsinn ausgestattet sind. Insgesamt neun Arbeitsgruppen aus sieben Ländern sind an BIOTACT beteiligt – das Projekt selbst wird mit 7,3 Millionen Euro gefördert.

Ziel ist die Nutzung von wissenschaftlichen Erkenntnissen über den Tastsinn von Tieren für künstliche Systeme. Mit entsprechender Sensorik ausgestattet, sollen Rettungsroboter oder Minensuchmaschinen auch bei Dunkelheit durch unwegsames Gelände navigieren und Objekte ertasten können, erhoffen sich die Projektteilnehmer.

Viele nachtaktive Tiere sind aufgrund der visuellen Einschränkungen auf ihren Tastsinn angewiesen, vor allem wenn es um die Erkundung der nächsten Umgebung geht. Ratten oder Spitzmäuse bewegen ihre Tasthaare in schnellen Bewegungen kontrolliert vor und zurück und ertasten damit ihre Umgebung.

Das Berliner Forschungsteam, geführt von Professor Michael Brecht, beschäftigt sich mit der Etrusker-Spitzmaus. Dieses winzige Tier – es ist das kleinste bekannte Säugetier – kann seine Beute aufgrund seines Tastsinns schnell und präzise verfolgen.

BIOTACT wird von Prof. Tony Prescott von der Universität Sheffield koordiniert. Basierend auf dem Tastsinn verschiedener Tierarten wird sein Forschungsteam zwei Roboter konstruieren, die mit einem ähnlichen physischen Sinnessystem ausgestattet sind. Darunter ist ein Roboter mit Tasthaaren, der bewegte Objekte ausfindig machen, identifizieren und verfolgen kann. "Unser Projekt wird einen Meilenstein im Verständnis des aktiven Tastsinns und der Verwendung von tasthaarartigen Sensoren in intelligenten Maschinen setzen. Indem wir von der Natur lernen und Technologien entwickeln, die diesen physischen Sinn verwenden, werden unsere Wissenschaftler die Fähigkeiten zukünftiger Maschinen enorm verbessern", sagte Prescott.

Auch in den USA wird im Bereich Roboter-Schnurrhaare geforscht. Schon im Oktober 2006 präsentierten Mitra J. Hartmann und sein Student Joseph H. Solomon von der Northwestern University ein Schnurrhaar-Bündel, das zweidimensional tasten kann und das Verhalten der tierischen Vorbilder nachahmt.

Hartmann und Solomon haben selbst komplexe Objekte wie den Kopf einer Statue mit ihren Roboterhärchen abtasten können. Die Dehnungsmess-Streifen erfassen beim Überstreichen des Kopfes den Biegegrad der Härchen. Ein Computerprogramm wertet diese Informationen aus und verbindet die Punktwolken so miteinander, dass eine dreidimensionale Wiedergabe des Objektes entsteht.