Elrob: Leistungstest für Roboter - Motivationsschub für die Forscher

RTS Hanna von der Universität Hannover ging als erstes Fahrzeug an den Start. Die Fahrt wirkte etwas holprig, doch der Eindruck kann täuschen. Genaueres lässt sich erst nach Auswertung der Daten sagen. In Oulu im Finnland hat am Montag die 4. Europäische Leistungsschau Robotik (Elrob) begonnen. Die Veranstaltung, die offiziell "European Land-robot trial" heißt, ist hervorgegangen aus einem Workshop der Nato zu Militärrobotern im September 2004 und wird seit 2006 jährlich durchgeführt, abwechselnd mit militärischer und ziviler Ausrichtung, was jeweils durch ein vorangestelltes "M" oder "C" ausgedrückt wird. Es geht darum, den Leistungsstand von Robotern für den Einsatz im Feld zu testen. Das diesjährige, von der University of Oulu zusammen mit der Forschungsgesellschaft für angewandte Naturwissenschaften (FGAN), den Bristol Robotics Laboratories und European Robotics organisierte Event ist die zweite C-Elrob-Veranstaltung.

Die Unterscheidung zwischen militärischer und ziviler Elrob ist ursprünglich auf Wunsch von Universitäten eingeführt worden, um auch den Forschern eine Teilnahme zu ermöglichen, die eine Zusammenarbeit mit dem Militär ablehnen. Inhaltlich ist jedoch kaum ein Unterschied zu erkennen. So haben fast alle in Oulu versammelten Teams im vergangenen Jahr auch an der M-Elrob in Hammelburg teilgenommen, haben die gleichen Roboter mitgebracht und müssen die gleichen Aufgaben lösen. Es sei hier halt weniger olivgrün zu sehen, meinte ein Teilnehmer und benannte damit den markantesten Unterschied. Teams, die ausschließlich an der C-Elrob teilnehmen, gibt es bislang nicht. Dagegen gibt es mehrere Teams, vornehmlich aus dem Bereich der Industrie, die sich ausschließlich auf die militärische Variante konzentrieren.

Ravon von der Universität Kaiserslautern wird für den Start vorbereitet. Von den teilnehmenden Teams setzt dieses als einziges auf vollständige Autonomie des Roboters. Die zivile Leistungsschau ist daher kleiner und stärker von Universitätsteams geprägt. Es gibt weniger Absperrungen, und insgesamt geht es lockerer zu. Für die Aufgaben am ersten Tag hatten sich zudem nur jeweils vier Teams angemeldet, von denen einige wiederum ihre Teilnahme kurzfristig zurückzogen. Das sorgte für einen entspannten Auftakt bei sonnigem Wetter, das nur gelegentlich durch kurze, harmlose Regenschauer unterbrochen wurde.

Im ersten Block ging es um autonome Navigation. Die Fahrzeuge sollten einen etwa sechs Kilometer langen Kurs möglichst selbstständig absolvieren. Dabei ging es über asphaltierte Straßen, aber auch Feldwege. Als problematisch erwiesen sich scharfe Kurven, Brücken und enge Wege. Der dichte Baumbestand sorgte bei der Navigation mithilfe von Satellitendaten für erhebliche Unschärfen, von oben herab hängende Blätter irritierten die Sensoren und starke Hell-Dunkel-Kontraste erschwerten die Bildverarbeitung.

Auf den ersten Blick schien das Fahrzeug MuCAR-3 der Universität der Bundeswehr München am besten mit den Schwierigkeiten zurecht zu kommen. Der VW Touareg fuhr relativ schnell und geschmeidig über die Strecke und absolvierte als einziger die geforderten zwei Runden. Allerdings saß zur Sicherheit ein Mensch auf dem Fahrersitz (kontrolliert von einem Schiedsrichter auf dem Beifahrersitz), der mehrmals eingreifen musste, um Fahrfehler zu korrigieren. Das gelang ihm aus dieser Position erheblich schneller und eleganter, als dem Operator des Fahrzeugs RTS-Hanna von der Universität Hannover, der diese Manöver per Fernsteuerung durchführte. Insofern wird erst die Auswertung der Daten eine fundierte Einschätzung der Leistungen ermöglichen. Die Münchener zeigten sich aber auch so schon sehr zufrieden. Die Sensor-Fusion, die die Daten von GPS-Sensoren, Laserscannern und Kameras abgleicht, habe gut funktioniert, sagten sie.

MuCAR-3 von der Universität der Bundeswehr München fuhr schnell und geschmeidig. Doch auch dieser Eindruck kann täuschen (siehe Hannover). Neben dem Vergleich mit anderen Teams ist das Sammeln von Daten ein wichtiger Aspekt von Veranstaltungen wie der Elrob. So war den Mitgliedern des Teams der Universität Kaiserslautern von vornherein klar, dass ihr Roboter Ravon die Strecke nicht in der vorgesehenen Zeit von 60 Minuten würde bewältigen können. Bei einer Höchstgeschwindigkeit von sieben Stundenkilometern war das kaum möglich. Der Schwerpunkt dieser Forschungsgruppe liegt auf der Geländegängigkeit des Fahrzeugs, das sich auch in unstrukturierter Umgebung autonom seinen Weg bahnen kann. Doch auch wenn diese Stärken bei den Elrob-Szenarien diesmal nicht voll zur Geltung kommen, bietet die Veranstaltung gleichwohl eine wertvolle Gelegenheit, Erkenntnisse über das System zu gewinnen, so dass sich die Teilnahme lohnt.

Der vielleicht wichtigste Aspekt der Veranstaltung betrifft aber weniger die Roboter als die Menschen. "Für die Studenten ist es ungeheuer motivierend, auf diese Deadline hinzuarbeiten", sagt Juha Röning, Leiter der Intelligent Systems Group an der University of Oulu. Ähnlich sieht es Hans-Joachim Wünsche von der Münchner Universität der Bundeswehr. Auf die Frage nach der Bedeutung von Roboterwettbewerben nennt er als erstes die "Team Building Experience". Nichts schweißt ein Forschungsteam stärker zusammen als ein gemeinsam bewältigter Wettbewerb. Die Fortschritte in der Technologie ergeben sich dann fast von selbst. (Hans-Arthur Marsiske) / (Hans-Arthur Marsiske) / (pmz)