05.11.09
Infotech | KI & Robotik

Der Blasen-Automat

Von Ben Schwan

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Ein bisschen sieht der ChemBot aus wie ein Alien: Der von Forschern der University of Chicago mit dem kommerziellen US-Roboterbauer iRobot entwickelte Automat wirkt auf den ersten Blick wie ein schwabbeliges Gehirn, aus dem allerlei Leitungen hervorschauen. Noch merkwürdiger und geradezu unheimlich wird es allerdings, wenn sich auf der Fachkonferenz IROS vorgestellte Roboter bewegt, einzelne Elemente nach sich zieht und sich rollend und fast flüssig an den Einsatzort begibt. Kein Wunder, dass sich US-Journalisten bei der Vorstellung durch iRobot zu der Bemerkung hinreißen ließen, die Erfinder hätten sich wohl vom Kinofilm "Terminator 2" inspirieren lassen, in dem sich Arnold Schwarzeneggers Gegner, Modellname T-1000, durch engste Ritzen hindurch zwängen kann.

Die Mischung aus der festen und flüssigkeitsähnlichen Daseinsform ist volle Absicht: ChemBot soll in wenigen Jahren Militärs oder Rettungskräften dienen und sich dabei im T-1000-Stil durch die engsten Löcher quetschen können. Das Volumen lässt sich dabei nahezu beliebig verändern.

Aufgebaut ist die iRobot-Konstruktion ganz anders als andere, statische Automaten: Eine flexible Haut aus einem gummiähnlichen Material umschließt eine Mischung aus Luft und zunächst frei beweglichen Partikeln. Über die angeschlossenen Leitungen wird ganz nach Bedarf Luft aus dem Innern abgesaugt oder hinein gepumpt. Der Druckausgleich sorgt jeweils für ein Zusammenziehen oder Ausdehnen der Haut, die Partikel verstärken die Bewegung in die jeweils gewünschte Richtung.

Damit das von den Forschern "Jamming Skin Enabled Locomotion" genannte Verfahren auch zum feinstufigen Manövrieren des Roboters genutzt werden kann, befinden sich zahlreiche Kammern in dem Gerät, die sich um einen zähflüssigen Innenbereich gruppieren, in dem ein Aktuator sitzt. Die Form erinnert dabei einem Fußball, dessen Kugelgestalt in Wahrheit aus Dreiecken in Form eines Zwanzigflächners (Ikosaeder) zusammengesetzt ist.

Noch benötigt das Gerät ein Leitungsgewirr, um die Druckveränderungen hervorzurufen. Denkbar ist aber durchaus, dass der ChemBot seinen Kompressor einfach selbst mitbringt, um die Elemente intern unter Druck zu setzen und wieder zu entlasten. Um die Bewegung zu koordinieren, haben die Forscher einen Algorithmus entwickelt, der je nach gewünschter Richtung ermittelt, welcher Bereich gerade aufgeblasen werden muss und welcher zusammengezogen wird. Die Software zeigt dabei die einzelnen Elemente als farbige Flächen an.

Finanziert wird das Chembot-Projekt durch die US-Militärforschungsbehörde DARPA, die beim Pentagon angesiedelt ist und bereits seit Jahren viel Geld in die Roboterwissenschaft steckte - 3,3 Millionen Dollar an Fördermitteln sollen zunächst fließen. "Bei militärischen Operationen kann es wichtig sein, bislang unzugängliche oder auch feindliche Bereiche unerkannt zu betreten. Unbemannte Plattformen wie gewöhnliche mechanische Roboter sind jedoch nicht zu gebrauchen, wenn der Eintrittspunkt sehr klein ist", erklärt Mitchell Zakin, der zuständige DARPA-Programmmanager die Motivation hinter dem Projekt.

iRobot hat im Armeebereich schon allerlei Erfahrung: So entwickelt man seit 1998 mit dem so genannten "PackBot" eine Roboterserie, mit der Bomben entschärft, Giftstoffe erschnüffelt sowie Scharfschützen geortet werden können. Über 1500 der Geräte sind derzeit allein in den Kampfgebieten Afghanistans und Iraks im Einsatz, zahlreiche weitere bestellt.

Interessant dürfte eine Kombination aus ChemBot und anderen iRobot-Entwicklungen werden. So hat das Unternehmen, das in der zivilen Welt vor allem durch seinen Staubsaugerautomaten Roomba bekannt wurde, kürzlich mit dem LANdroid eine neue Roboter-Serie entwickelt, die dem Aufbau leistungsfähiger Datennetze dient. Dazu werden einzelne Exemplare etwa in umkämpften Innenstadtlagen platziert, die dann an den optimalsten Empfangsort rollen. Ein LANdroid in ChemBot-Form könnte auch Regionen erreichen, die für den doch verhältnismäßig unflexiblen Originalroboter kaum zu erklimmen sind.

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