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Roboterleistungsschau Elrob: Herausforderung Hügel

Ein Roboter auf Aufklärungsmission muss zweierlei können: Er muss zum einen ein Gelände nach bestimmten Kriterien untersuchen. Das wurde am Dienstag bei der Roboterleistungsschau Elrob in Thun in einem Waldgebiet geübt. Er muss aber zum anderen erst einmal das zu erkundende Gelände erreichen. Das stand Mittwoch tagsüber unter dem Titel "Approach" auf dem Programm. Die Aufgabe bestand darin, auf einem Areal mit steilen Hügeln und vielen Pfützen vorgeschriebene Wegpunkte anzusteuern und dabei möglichst viele orangefarbene Schilder (ERICards) zu erkennen und zu lokalisieren, die an Bäumen und Büschen hingen. Das Szenario diente wie die Aufklärungsübung vom Tag zuvor zugleich als Qualifikation für die Aufklärung bei Dunkelheit.

Das hügelige Gelände erschwerte die Fernsteuerung der Roboter, was für den als erstes startenden MuCAR von der Bundeswehruniversität München allerdings kein Problem darstellte, da sich das Fahrzeug autonom mithilfe von Laserscannern, Kameras und Satellitennavigation orientiert. Ein Fehler in der Software führte jedoch dazu, dass der Wagen gleich zu Beginn vom Kurs abkam und viel zu rasch zum Ausgangspunkt zurückkehrte. Offenbar waren auf der Planungsebene die Prioritäten falsch gesetzt, sodass das Programm entschied, den nahe gelegenen Zielpunkt direkt anzusteuern. Immerhin ließ sich der Fehler innerhalb der 45 Minuten, die jedem Team zur Verfügung stehen, beheben, sodass das Fahrzeug die Strecke doch noch korrekt abfuhr. Schilder wurden dabei nicht identifiziert. Dafür ist der Wagen, in dem ohnehin immer ein Sicherheitsfahrer mitfährt, nicht ausgerüstet.

Komplett ferngesteuert schickte das Team Artor von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich ihren Roboter auf den Parcours. Wider Erwarten riss die Funkverbindung, für die an der Basisstation eine maximal 2,5 Meter hohe Antenne errichtet werden durfte, auch nach der Überquerung zweier Hügel nicht ab. Der Roboter fuhr teilweise recht zügig und konnte einen großen Teil der Strecke bewältigen, Schilder wurden jedoch nicht gefunden.

Das Team Telerob wählte ein Verfahren, auf das es schon bei der Elrob 2010 zurückgegriffen hatte: Der Roboter Telemax wurde über ein Glasfaserkabel gesteuert, das er während der Fahrt abwickelte. Das Problem dabei besteht darin, dass das Kabel beim Zurücksetzen zerstört werden kann. Die Aufmerksamkeit des Operators war dadurch so stark in Anspruch genommen, dass er nicht mehr auf die Schilder achten konnte. Beim nachträglichen Einsammeln des etwa ein Kilometer langen Kabels war er dann selbst erstaunt, dass er die ziemlich offen sichtbar hängenden Schilder nicht gesehen hatte.

Es ist eben keine Kleinigkeit, einen Roboter ausschließlich auf Basis der Kamerabilder zu steuern. Dabei zugleich die Umgebung zu untersuchen, erfordert höchste Konzentration und viel Erfahrung. Der Operator des Teams ELP hatte beim Steuern des Roboters PackBot zumeist vier Fenster auf seinem Monitor: Eins zeigte das Bild der Zoomkamera, ein weiteres das Bild einer Kamera mit Fisheye-Objektiv, das einen Blickwinkel von etwa 180 Grad erfasst. Links unten auf dem Monitor gab eine Grafik die Ausrichtung des Roboters und die Position des Manipulatorarms wieder, daneben befand sich eine Karte der Umgebung. Als der Roboter weiter entfernt war, wechselte der Operator mehrmals die Position der Antenne. Trotz der Funkstörungen konnte er ein Schild erkennen und dessen Position erfassen.

Ein anderes Mittel, mit schwierigen Funkverhältnissen umzugehen, besteht darin, die Roboter autonom fahren zu lassen. Diesen Ansatz wählte das Team RI Spirit von der polnischen Firma Robotics Inventions. Der einfach wirkende Roboter, der nach Auskunft des Teamleiters Marek Sadowski nur etwa 10.000 Euro kosten soll, fuhr natürlich langsamer als die ferngesteuerten Roboter, drehte sich auch gelegentlich im Kreis, fand dabei aber tatsächlich ein Schild und qualifizierte sich damit neben Telerob und ELP für das Nachtszenario.

Der Roboter vom Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie (FKIE), der den Abschluss des Approach-Szenarios bildete, fuhr ebenfalls autonom und legte ein Tempo vor, bei dem die begleitenden Menschen teilweise nur im Laufschritt mithalten konnten. Leider fand die beeindruckende Darbietung des Kettenfahrzeugs ein jähes Ende, als der Roboter in einer Pfütze über einen Stein fuhr und sich dabei Gummipuffer lösten, die die oben montierte Sensoreinheit vor Vibrationen schützen sollen. Roboter sind halt komplexe Gebilde, bei denen Hard- und Software gut zusammenspielen müssen und ein falsch gesetzter Parameter ein Unternehmen ebenso scheitern lassen kann wie eine lose Schraube. (Hans-Arthur Marsiske) / (jk)

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