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Roboter navigiert autonom durch römische Katakomben

Die Priscilla-Katakomben in Rom sind aktuell das Testgelände für das Kartierungsprojekt ROVINA. Geforscht wird dort an Hard- und Software für autonome Navigation sowie gleichzeitige Lokalisierung und Mapping an archäologischen Stätten.

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Der Prototyp Matilda steuert durch die 60 bis 70 Zentimeter breiten Gänge und erstellt währendessen eine 3D-Karte.

(Bild: Universität Bonn / Projekt ROVINA)

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Christen nutzten die Katakomben vom zweiten bis zum fünften Jahrhundert nach Christus, um ihre Toten zu bestatten, viele Märtyrer waren darunter. Heute sind die insgesamt 13 Kilometer langen Gänge teilweise einsturzgefährdet. An anderen Stellen konzentriert sich das radioaktive Edelgas Radon. Für Archäologen, die die Katakomben erforschen wollen, ist der Aufenthalt dort zu gefährlich. "Deswegen war unser Ziel ein autonomer oder halb-autonomer Roboter, der aus der Ferne überwacht werden kann", erklärt Cyrill Stachniss, Leiter des EU-geförderten Projekts, gegenüber der Online-Ausgabe der Technology Review ("Roboter findet selbst den Weg").

Der Prototyp Matilda zeigte bereits bei Einsätzen in den Katakomben seinen Orientierungssinn. Er ist unter anderem ausgestattet mit drei Kameras, welche die Tiefeninformationen der Umgebung erfassen. Zusammen mit den Bewegungsdaten und den Daten von Trägheitssensoren verarbeitet der Roboter diese Informationen onboard und berechnet daraus in Echtzeit eine 3D-Karte der Katakombe. Mithilfe dieser Karte steuert sich das System selbst durch die Tunnel – und schließt immer wieder Schleifen. Die Software ist so programmiert, dass der Roboter in regelmäßigen Abständen zu einem bekannten Punkt zurückkehrt, um Karten mit möglichst hoher Genauigkeit zu erstellen. Durch das mehrfache Anlaufen von Punkten kann der Roboter mögliche Fehler oder Ungenauigkeiten in den Kartendaten erkennen und korrigieren.

Mit dem Projekt in den Priscilla-Katakomben wollen die Beteiligten gewissermaßen eine Bauanleitung für Archäologen bieten, um mit verhältnismäßig günstigen Consumer-Geräten eine eigene Roboter-Plattform für archäologische Stätten herzustellen. "Auch die Navigationssoftware soll später freigegeben werden, damit sie Forscher für ihre Kartierungsprojekte nutzen können", erklärt Stachniss weiter. Sein Fachgebiet umfasst die Kombination aus autonomer Navigation und Lösungen zur simultanen Lokalisierung und Kartenerstellung (Simultaneous localization and mapping, SLAM).

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(jle)