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OpenWorm: Ein Wurm steuert Roboter

Mit dem Nervensystem eines Wurms lässt sich auch ein Roboter steuern. Das Open-Science-Projekt OpenWorm nutzt die bekannten Neuronen des Fadenwurms C. Elegans in einem Lego-Roboter.

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Hindernissen auszuweichen ist für Mensch und Roboter eine Herausforderung. Den vielfältigen Strategien für Roboter hat OpenWorm, ein Open-Science-Projekt, vor kurzem eine weitere hinzugefügt: Das Projekt simuliert das neuronale System des etwa einen Millimeter langen Fadenwurms C. Elegans. Dieser ist seit vielen Jahren ein biologischer Modellorganismus und alle seine 302 Neuronen sind daher gut erforscht. Im Wurm verarbeiten sie die eingehenden Signale und steuern die Muskeln – genau wie nun das künstliche Nervensystem „Connectom“ im Lego-Roboter EV3.

C. Elegans rot eingefärbt

(Bild: Quadell Lizenz: CC BY 2.5)

Der Input von drei Sensoren (für Ton, Berührung und Sonar) wird in Signale für die Sensorneuronen umgewandelt. Diese wiederum geben die Signale über Verbindungen wie im biologischen Vorbild weiter, bis schließlich über die 95 Motorneuronen die vier Motoren des Roboters erreicht werden. Doch nicht jedes Signal bedingt eine Reaktion: Die Motoren werden nur aktiviert, wenn ein Schwellenwert überschritten ist. Versendet werden die Informationen als UDP-Pakete, jedes Neuron hat dafür eine Port-Nummer und eine IP-Adresse. Die Programmierung des EV3 erfolgte über die Open Source-Software Monobrick.

OpenWorm existiert seit 2011, das Ziel des internationalen Open-Source-Projekts ist die virtuelle Simulation von C. Elegans. Eine erste Version soll im Sommer vorgestellt werden. Ferner geplant ist ein eigenständiger Roboter, gesteuert von einem Raspberry Pi, der sich ebenfalls auf Basis des Connectoms bewegt. (hch)