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RoboCup-WM: Rescue-Roboter im Demo-Einsatz

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Rauch, Scherben, Trümmer, zerstörte Autos, ein Kleinlaster mit Fässern, dazwischen mehr oder weniger stark Verletzte und mindestens ein Toter: Einen Tag vor der Eröffnung der RoboCup-WM gab am gestrigen Dienstag die auf der Bremer Bürgerweide aufgebaute Szenerie eine Ahnung davon, was Rettungskräfte an einem Unfallort erwarten kann. Mittendrin bewegen sich ungewöhnliche Helfer: Fünf Teams aus der Real-Robot-Liga lassen ihre Roboter den Unfallort untersuchen. Die eigentliche Rettung der mit Theaterschminke zurechtgemachten Unfallopfer übernehmen Retter der Feuerwehr in ABC-Schutzanzügen. "Noch haben die Roboter nicht den Entwicklungsstand, dass man sie wirklich auf die Straße bringen würde. Es geht darum, zu zeigen, was die Menschen in so einer Situation tun können, und zu überlegen, wo Roboter die Menschen unterstützen könnten", erklärt Amtsleiter Karl-Heinz Knorr die Motivation der Bremer Feuerwehr, bei dieser Demonstration mitzumachen. "Da, wo wir sehr großen Risiken ausgesetzt wären, sollten sie Aufgaben auch ganz übernehmen können."

Dies gilt vor allem für die Erkundung, denn auch auf lange Sicht dürften Roboter damit überfordert sein, eingeklemmte Verletzte selbstständig zu befreien und zu versorgen. Während Menschen in Schutzanzügen mit Atemschutzmasken nach einer guten Viertelstunde Erkundung eine Pause brauchen, könnten Rettungsroboter aber bei Chemieunfällen oder Bränden problemlos über Stunden die Lage erkunden. Roboter, die mit Hilfe spezieller Sensoren Gase und ausgelaufene oder verschüttete Chemikalien bestimmen können oder mit CO2-Sensoren und Infrarotkameras Verletzte aufspüren, fände die Feuerwehr ebenso interessant wie den bei der Veranstaltung ebenfalls gezeigten AirRobot. Knorr könnte sich gut vorstellen, den kleinen Flugroboter statt eines Hubschraubers beispielsweise bei einer Massenkarambolage auf der Autobahn einzusetzen. Mit unterschiedlichen Kameras ausgestattet, könnte er helfen, Gefahrguttransporter oder Verletzte zu lokalisieren oder Brände von oben zu untersuchen. Der AirRobot fliegt autonom, das heißt, der Mensch muss nur noch vorgeben, wo er langfliegen soll. Seine Flugbahn stabilisiert der Roboter selbstständig, sodass die Steuerung einfach zu erlernen ist.

Rettungsroboter: Der AirRobot und der Telemax haben den Sprung zur Marktreife bereits geschafft. [Klicken für vergrößerte Ansicht]

Während der Einsatz des seit Februar erhältlichen AirRobot damit im Wesentlichen nur eine Frage der Finanzierung wäre, ist die Marktreife für Bodenroboter, die mit mehr Funktionen als Videoübertragung ausgestattet sein sollen, häufig noch ein Fernziel. Nach wie vor schauen die Teams aus anderen Ländern neidisch auf die Mittel, mit denen Japan die Rescuerobotik seit dem Erdbeben in Kobe 1995 intensiv vorantreibt. Trotzdem kommt aber auch hierzulande die Rescue-Technik voran: Der auf der Bürgerweide ebenfalls gezeigte Telemax, den das Fraunhofer-Institut für autonome Systeme in Kooperation mit der Firma Telerob entwickelt hat, wird mit einem Manipulatorarm ausgestattet als Bombenentschärfer angeboten.

Auch wenn man bei Einsatzbereichen wie diesem auf eine Fernsteuerung aus grundsätzlichen Erwägungen nicht völlig verzichten möchte, arbeiten viele Gruppen daran, die Autonomie der Roboter zu erhöhen, um den menschlichen Roboterbetreuer zu entlasten. So soll sich ein Roboter selbstständig orientieren können, wenn er an eine Unfallstelle kommt, eine Karte der Umgebung erstellen und gefundene Opfer dort eintragen. Dabei muss er ein Henne-Ei-Problem lösen: Er braucht eine Karte, um zu wissen, wo er ist, und er muss wissen, wo er ist, um eine Karte zu erstellen. Inzwischen haben sich dafür Verfahren durchgesetzt, bei denen man mit einer groben Karte beginnt und diese mit probabilistischen Methoden immer weiter verfeinert. Der Telemax nutzt, wie der ebenfalls gezeigte Kurt 3D, zur Erfassung einen 3D-Laserscanner, der Punkt für Punkt seine Umgebung abtastet und aus dem reflektierten Licht ein dreidimensionales Modell entwirft. Dieses ähnelt der Sicht auf die Umgebung in einem Egoshooterspiel, ist allerdings viel schlichter. Zusammen mit zusätzlichen Informationen wie der Erkennung menschlicher Formen und Bewegung an Stellen, wo die Infrarotkamera Wärme anzeigt, oder der Isolierung von Stimmen aus einer Geräuschkulisse könnte man aus einem solchen Modell recht genaue Situationsbeschreibungen ableiten.

Eine der nächsten Herausforderungen liegt jetzt darin, die Daten mehrerer Roboter in einem gemeinsamen Modell der vorgefundenen Situation zusammenzuführen. Fernziel ist eine auf einer solchen Übersicht aufbauende koordinierte Zusammenarbeit aller Menschen und Roboter an einer Unglücksstelle. Dass hierfür keineswegs nur technische Fragen gelöst werden müssen, zeigte die Demo auf der Bürgerweide ganz nebenbei auch noch einmal anschaulich: Ganz besonders, wenn unterschiedliche Gruppen kooperieren sollen, die nicht aufeinander eingespielt sind, braucht man eine Stelle, bei der die Fäden zusammenlaufen und die den ganzen Einsatz koordiniert. Noch ist es aber nicht so weit: Eventuell wird es beim RoboCup diesmal einen Versuch geben, zwei Roboter kooperieren zu lassen, meint Andreas Birk, Professor an der International University Bremen und Organisator der Rescue-Liga. "Aber nur wenn alles gut läuft – das sind immer noch mal zwei paar Schuhe, ob man etwas im Labor ausprobiert oder beim Wettbewerb."

Zu den RoboCup-Wettbewerben und der zugehörigen Forschung siehe:

  • Mehr als nur Fußball, RoboCup-WM wird erstmals in Deutschland ausgetragen, c't 13/06, S. 98
  • KI auf dem Fußballfeld, Praktische Forschung bei der RoboCup-Weltmeisterschaft, c't 13/06, S. 102

Zur diesjährigen Robocup-WM und den begleitenden Veranstaltungen:

Zur RoboCup-WM 2005:

Zur RoboCup-WM 2004:

Siehe zu dem Thema Robotik auch das c't-Roboterprojekt:

(anm/c't) / (jk)

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