Kilobot: Lasst tausend Roboter schwärmen

Kilobots sind Schwarmroboter, die an der Harvard-Universität entwickelt wurden. Die Entwickler haben einen Schwarm aus mehr als 1.000 dieser Miniroboter zusammengestellt und bringen diesen dazu, sich in einer bestimmten Form zu organisieren.

Artikel veröffentlicht am ,
Kilobots: in großer Zahl das scheinbar Unmögliche erreichen
Kilobots: in großer Zahl das scheinbar Unmögliche erreichen (Bild: Mike Rubenstein/Harvard)

"Seestern!", "K!", "Schraubenschlüssel!" - kaum ist das Kommando gegeben, schwärmen die kleinen Roboter aus. Solange, bis sich zu der vorgegebenen Form zusammengefunden haben.

Stellenmarkt
  1. SAP Entwickler (m/w/d) als Solutionmanager PM/AIN / PDMS
    BIM Berliner Immobilienmanagement GmbH, Berlin
  2. Datamanager / Datenmanager / Sachbearbeiter (m/w/d) für den Bereich Biometrie
    Winicker Norimed GmbH Medizinische Forschung, Nürnberg
Detailsuche

Kilobots heißen die kleinen Schwarmroboter, die Forscher der Self-Organizing Systems Research Group an der Harvard-Universität in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts entwickelt haben. Der Name der Roboter bezieht sich nicht auf deren Gewicht, sondern auf ihre Zahl: Der Schwarm bestehe aus 1.024 von ihnen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Science.

Drei Zentimeter großer Roboter

Ein Kilobot hat einen Durchmesser von 33 mm und ist 34 mm hoch. Die Beine sind etwa 20 mm lang. Der Roboter verfügt über eine kleine Hauptplatine mit einem Atmega-328-Mikroprozessor mit einer Taktrate von 8 MHz, der den Roboter steuert. Als Arbeitsspeicher stehen 2 KByte SRAM zur Verfügung, als Datenspeicher 32 KByte sowie 1 KByte EEPROM.

Die Beine sind zwar starr. Dennoch kann sich ein Kilobot bewegen: Er hat zwei Vibrationsmotoren, die unabhängig voneinander angesteuert werden können. Die Energie liefert ein kleiner Lithium-Ionen-Akku, der eine Laufzeit von etwa drei Stunden ermöglicht.

Kommunikation per Infrarot

Golem Akademie
  1. Cinema 4D Grundlagen: virtueller Drei-Tage-Workshop
    14.–16. März 2022, Virtuell
  2. ITIL 4® Foundation: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    24.–25. Januar 2022, virtuell
Weitere IT-Trainings

Um sich zu einem Stern oder einem Buchstaben zusammenzufinden, müssen die Kilobots miteinander kommunizieren. Dazu hat jeder Roboter eine Infrarotsende- und -empfangseinheit, die an der Unterseite sitzt. Der Infrarotstrahl wird dabei über die Oberfläche, auf der der Kilobot steht, reflektiert. Die Reichweite beträgt etwa 7 cm.

Sollen die Roboter sich zu einer Form zusammenfinden, wird der Befehl dazu an vier Roboter übermittelt. Die weitere Koordination übernehmen die Roboter selbst. Es sei das erste Mal, dass ein Schwarm-Algorithmus mit einer so großen Zahl von Robotern getestet worden sei. Bislang hätten die Schwärme selten aus mehr als 100 Exemplaren bestanden. Ein Grund dafür sei, dass die Algorithmen für einen so großen Schwarm oft nicht leistungsfähig genug seien, sagen die Harvard-Forscher.

Vorbild Natur

Vorbild für die Schwärmerei ist die Natur. "Die Schönheit biologischer Systeme besteht in ihrer Einfachheit - und dass sie dennoch in großer Zahl das scheinbar Unmögliche erreichen können", sagt der Leiter der Self-Organizing Systems Research Group, Radhika Nagpal. "Wir lassen uns vor allem von Systemen inspirieren, bei denen Individuen sich selbstständig zusammenfinden, um eine Aufgabe zu lösen." Ameisen etwa, die eine Brücke bilden, über die andere gehen können.

2012 gewann der Kilobot einen Preis der Organisation African Robots Network. Ziel war es, einen Bildungsroboter für zehn US-Dollar zu schaffen. Der Kilobot ist Open Source und kann nachgebaut werden.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Bundesservice Telekommunikation  
Die dubiose Adresse in Berlin-Treptow

Angeblich hat das Innenministerium nichts mit dem Bundesservice Telekommunikation zu tun. Doch beide teilen sich offenbar ein Bürogebäude.
Ein Bericht von Friedhelm Greis

Bundesservice Telekommunikation: Die dubiose Adresse in Berlin-Treptow
Artikel
  1. Reddit: IT-Arbeiter automatisiert seinen Job angeblich vollständig
    Reddit
    IT-Arbeiter automatisiert seinen Job angeblich vollständig

    Ein anonymer IT-Spezialist will unbemerkt seinen Job vollständig automatisiert haben. Dem Arbeitgeber sei dies seit einem Jahr nicht aufgefallen.

  2. E-Mail: Outlook-Suche in MacOS 12.1 ist noch immer kaputt
    E-Mail
    Outlook-Suche in MacOS 12.1 ist noch immer kaputt

    Seit Wochen ärgern sich Outlook-User darüber, dass die E-Mail-Suche unter MacOS 12.1 nicht mehr richtig funktioniert. Ein Fix ist in Arbeit.

  3. Spielebranche: Microsoft will Activision Blizzard übernehmen
    Spielebranche
    Microsoft will Activision Blizzard übernehmen

    Diablo und Call of Duty gehören bald zu Microsoft: Der Softwarekonzern will Activision Blizzard für rund 70 Milliarden US-Dollar kaufen.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • PS5 wohl am 19.01. bestellbar • RTX 3080 12GB bei Mindfactory 1.699€ • Samsung Gaming-Monitore (u.a. G5 32" WQHD 144Hz Curved 299€) • MindStar (u.a. GTX 1660 6GB 499€) • Sony Fernseher & Kopfhörer • Samsung Galaxy A52 128GB 299€ • CyberGhost VPN 1,89€/Monat [Werbung]
    •  /