Metamorphose bei Robotern

Amerikanische Wissenschaftler entwickeln Roboter, die sich je nach Bedarf zu größeren Einheiten zusammen bauen

Am Information Sciences Institute der University of Southern California haben Wissenschaftler kleine und einfache Roboter entwickelt, die autonom agieren, aber sich auch zu einem größeren Roboter zusammenfügen können. Gefördert wird die Forschung an diesen ConRos (Configurable Robots) von der DARPA, der Forschungsabteilung des Pentagon.

Die gerade einmal 10 Zentimeter großen ConRs besitzen kleine Elektromotoren, eine Batterie, einen Computerchip sowie eine "aktive Seite", die vor- und zurück-, hinauf- und hinunterfahren kann. Hier befinden sich auch die Halterungen, mit denen die Robots an einen anderen andocken können. Der Computerchip steuert das Verhalten und kann mit Infrarotsendern Befehle von den Chips in den anderen Robotern erhalten oder zu diesen senden. Sensoren können natürlich noch hinzugefügt werden.

Aus den einzelnen Robotern können unterschiedliche Roboterkörper entstehen. Vor kurzem wurde eine Schlange aus sechs Modulen gebaut, die ohne Eingriff von außen mithilfe einen Ring formen kann. Aus acht der Einheiten wurde eine Art "Superorganismus" gebildet, der sich wie ein Insekt auf sechs Beinen fortbewegt. Das Ziel ist die Entwicklung von Roboterschwärmen aus gleichartigen autonomen Einheiten, die je nach Bedarf bestimmte Körper bilden, also eine "Metamorphose" durchlaufen.

Bis dahin aber müssen noch zahlreiche Probleme gelöst werden. So sollten die Roboter die Bedingungen selbst erkennen können, die es erforderlich machen, eine neuen Körper zu bilden. Sie müssen kollektiv entscheiden können, welcher aufgebaut werden soll, und sie müssten dies auch möglichst schnell und fehlerlos nicht nur im geschützten Labor, sondern unter den rauen Bedingungen der Außenwelt tun. Aber auch die Energieversorgung stellt große Schwierigkeiten. Die Energieversorgung mit Batterien ist noch so teuer, dass die Wissenschaftler die Roboter lieber mit Kabeln direkt ans Stromnetz hängen. "Das sind große Probleme", so Peter Will, der Leiter des ConRo-Projekts, "gleichwohl machen die Vorteile bei einer erfolgreichen Verwirklichung dieser Technologie die Arbeit sinnvoll."

Gedacht sind diese Roboterschwärme, die auch als ein System mit unterschiedlichen Formen und vielleicht auch Funktionen agieren können, beispielsweise für Katastropheneinsätze, um dorthin zu gehen, wohin Menschen nicht kommen können. Man könnte sie bei Bränden oder nach Erdbeben einsetzen. Wenn sie dann erst einmal am Einsatzort sind, könnten sie sich nach der Vorstellung der Wissenschaftler zusammen finden, um Kameras, Wasser oder Medikamente zu eingeschlossenen Menschen zu transportieren (wie das dann erst einmal dorthin gelangt, bleibt freilich noch ein Geheimnis). Als mögliche Aufgaben, die aber schon realistischer klingen, werden Überwachung oder Erkundung von Kriegsschauplätzen angeführt. Die Projektbeschreibung ist jedenfalls eindeutig. Den Soldaten soll ein kleiner neukonfigurierbarer Roboter zur Verfügung gestellt werden, der in Städten, an Küsten oder in anderen Umgebungen Erkundungs-, Such- und Erkennungsaufgaben leisten soll.

Noch nicht entschieden ist das Team, welche Richtung man bei der Steuerung des kollektiven Verhaltens einschlagen will. Andres Castano entwickelt Software in einem klassischen Sinn, die zentral alle Robotereinheiten steuert und koordiniert. Wei-Min Shen hingegen denkt auch in Richtung einer Schwarmintelligenz. Seine Software-Module nennt er "Hormone". Sie sollen ähnlich wie chemischen Botenstoffe jeweils ein bestimmtes Verhalten auslösen. Die von den ConRo-Einheiten realisierte Handlungen wären dann also ein Ergebnis der Mischung dieser "Hormone".

http://www.heise.de/tp/artikel/4/4551/1.html