DFKI: Robotische Gottesanbeterin soll Asteroiden erkunden
Skorpione und Skarabäen und der sechsbeinige Space Climber stehen schon bereit, um fremde Planeten zu erkunden. Jetzt vergrößert das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz(öffnet im neuen Fenster) (DFKI) in Bremen seinen Weltraumzoo um Mantis(öffnet im neuen Fenster) , eine robotische Heuschrecke.
Vorbild ist eine Gottesanbeterin oder Fangschrecke(öffnet im neuen Fenster) , eine auch in Europa vorkommende(öffnet im neuen Fenster) Insektenart. Wie diese Gottesanbeterin hat auch der Roboter sechs Beine. Das vordere Beinpaar dient aber nicht nur zum Laufen - der Roboter kann damit auch greifen. Um einen besseren Aktionsradius zu haben, richtet er sich zum Teil auf. Dazu hat sein Körper zwischen dem ersten und dem zweiten Beinpaar ein Gelenk.
Roboter in fernen Welten
Wie Scorpion(öffnet im neuen Fenster) und Space Climber(öffnet im neuen Fenster) ist auch der neue DFKI-Laufroboter dazu gedacht, fremde Welten zu erkunden: Er soll den Mond oder einen Asteroiden erkunden und dabei auch in steile Krater hinabsteigen können. Mit seinen Greifern soll er zum einen Proben nehmen, zum anderen kann er aber auch Strukturen aufbauen.
Um sich zu orientieren, wird Mantis in seinem Kopf eine Stereokamera haben, mit der er ein 3D-Bild seiner Umgebung erzeugt. Das funkt der Roboter zur Erde und erhält von den Mitarbeitern im Kontrollzentrum das Signal, wohin er gehen soll. Dann ist der Roboter auf sich selbst gestellt - er steuert sein Ziel autonom an.
Verhaltensbibliothek mit verschiedenen Laufmustern
Dazu werden ihn die Wissenschaftler des DFKI und der Universität Bremen mit entsprechenden Fähigkeiten ausstatten. So soll er eine Art Verhaltensbibliothek erhalten, in der verschiedene Laufmodi für unterschiedliche Situationen abgelegt sind, etwa für das Erklettern eines Abhangs, die Fortbewegung auf festem oder auf unregelmäßigem Untergrund. Auf Letzterem wird Mantis mit Sensoren in den Füßen Steine und andere Unebenheiten ertasten.
"Die Herausforderung ist, Laufmuster für unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten zu erlernen, in denen alle sechs Beine trotz verschiedener Aufgaben im Einklang arbeiten" , sagt Frank Kirchner, Leiter des Robotikinstituts. Anhand der Daten, die der Roboter gesammelt hat, wählt er den passenden Gang aus. Nach einer Aktion bewertet er diese und lernt dadurch für die Zukunft.
Tests im Bremer Krater
Die verschiedenen Gangarten werden zunächst als Simulation entwickelt. Ist die Roboterhardware fertig, können die Bremer diese Simulationen in ihrer Ende 2010 eröffneten Weltraum-Explorationshalle praktisch testen. Dort lassen sich bestimmte Bedingungen von fremden Himmelskörpern wie etwa extrem starke Hell-Dunkel-Kontraste simulieren, unter denen ein Roboter einen steilen, mit scharfkantigem Regolith bestreuten Krater erklettern muss.
Mantis wird im Rahmen des neuen Projekts "Learning Intelligent Motions for Kinematically Complex Legged Robots for Exploration in Space" (Limes) entwickelt, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt(öffnet im neuen Fenster) gefördert wird. Die Laufzeit von Limes sind vier Jahre.