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"Laufmaschinen-Zoo": Wie Roboter Laufen lernen

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Den "ersten Laufmaschinen-Zoo der Welt" eröffnet die Universität Jena am kommenden Montag (21.06.) für drei Tage und zeigt Roboter, die sich - unabhängig von Stromversorgung und Fernsteuerung - völlig autonom auf zwei, vier oder mehr Beinen fortbewegen. Um Spielzeug-Roboter soll es sich dabei jedoch nicht handeln, die ausgestellten Prototypen werden für konkrete Anwendungen konstruiert und sollen auch unter extremen Umweltbedingungen ihre Aufgaben erfüllen können.

Da rund 60 Prozent der Erdoberfläche für Radfahrzeuge unzugänglich sind, ist das Ziel der Roboterforschung, Begungsprinzipien aus dem Tierreich in technische Lösungen zu transferieren. "Der Schlüssel liegt für uns darin, motorische Abläufe und die Koordination beim Laufen auf zwei, vier oder mehr Beinen zu erkennen", erklärt Martin S. Fischer. "Unsere Arbeit ist biologisch inspiriert, von Bionik oder Biomimikry würde ich aber nicht sprechen."

Wissenschaftler und Industrievertreter denken an Einsatzgebiete für ihre intelligenten Apparate wie marode Kanalisationen, andere Rohrleitungssysteme oder in der Minensuche. Funktionierende Laufroboter werden zukünftig wirtschaftlich lukrativ sein, aber zunächst sind sie wissenschaftlich sehr anspruchsvoll. Bereits seit 1995 finanziert die DFG ein großes Forschungsprojekt zu Bewegungssystemen an den Universitäten Jena und Ilmenau.

In den Arbeitsgruppen von Prof. Reinhard Blickhan und Prof. Martin S. Fischer in Jena werden Bewegungsabläufe von achtbeinigen Spinnen und vierbeinigen Säugetieren untersucht. Durch die Forschungsergebnisse ist man mittlerweile von der Idee einer allein zentralen Steuerungseinheit abgekommen. Die Lösung liegt offenbar in einer peripheren, dezentralen Regelung. Deutsche Wissenschaftler haben entdeckt, daß es bei der Stabheuschrecke Rückkoppelungsmechanismen auf Gelenkebene gibt. So wenig Elektronik wie nötig, so viel Mechanik wie möglich, lautet daher eine Devise für technische Laufapparate.

Inzwischen sind Antriebe und Steuerungssysteme soweit miniaturisiert, daß die autonome Laufmaschine in wenigen Jahren Realität sein wird. Eine ausgefeilte Sensorik sorgt dafür, daß der Roboter Hindernisse erkennt und nirgends aneckt. Ernsthafte Probleme bereitet nur noch die Stromversorgung, Batterien müssen noch kleiner und leistungsfähiger werden.

Der "Laufmaschinen-Zoo" findet im Rahmen des dreitägigen "International Advanced Robotics Program" (IARP) Workshops statt, einer multinationalen Initiative, die wissenschaftliche und wirtschaftliche Kräfte bündeln soll, um die Roboterforschung voranzutreiben. Demos der Laufmaschinen finden am 21. Juni um 12.30 Uhr und am 22. Juni um 13.00 Uhr jeweils im Hörsaalzentrum (Neuer Campus) der Universität Jena, Carl-Zeiß-Str. 4 sowie auf Anfrage statt. Weitere Informationen zur Tagung finden sich unter www.fzi.de/IARP99/iarp99.html .


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