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Synchronschwimmen für Roboter [Update]

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Wissenschaftlern der Technischen Universität Ilmenau und ihren europäischen Partnern ist es gelungen, vier unbemannte autonome Wasserfahrzeuge – zwei Unterseeboote und zwei Katamarane – so zu koordinieren, dass sie einen programmierten Kurs absolvieren und dabei stets ihre vorgegebene Formation beibehalten. Auf ihren unterschiedlich langen Bahnen mussten die Fahrzeuge dazu permanent Geschwindigkeit und Fahrtrichtung einander anpassen. Da die Versuche im Atlantik vor der portugiesischen Stadt Sesimbra stattfanden, hatten die Roboter-Kapitäne ständig mit Meeresströmung und Wind zu kämpfen, die sie vom Kurs abzubringen drohten. Die rauen Bedingungen der See erschwerten auch die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander, die durchs Wasser nur auf akustischem Weg erfolgen kann. Für die zweiwöchigen Seeversuche entwarfen die Wissenschaftler unterschiedliche Szenarien, da die heterogenen autonomen Fahrzeuge, wie die Roboterflottille korrekt heißt, im Praxisbetrieb auch in der Lage sein müssen, trotz der vorgegebenen Route eventuellen Hindernissen wie Felsen, Schiffen oder Schiffswracks auszuweichen.

Koordinierte Pfadverfolgung von zwei autonomen Katamaranen und zwei U-Booten in Formation

(Bild: Technische Universität Ilmenau)

Mit den Versuchen im offenen Wasser ging nach gut drei Jahren das europäische Forschungsprojekt GREX (lateinisch für Schwarm) zu Ende. Insgesamt kooperierten hierfür acht Industrie- und Forschungspartner aus fünf verschiedenen Ländern. Die Ilmenauer Wissenschaftler um Dr. Otto kümmerten sich dabei um die gesamte Missionsplanung und entwickelten gemeinsam mit dem Lissaboner Instituto Superior Técnico die Algorithmen, die den Antrieb der Fahrzeuge steuerte. Diese stammten von verschiedenen Herstellern; ihre Steuerungen hat man für den Versuch nicht verändert. Statt dessen stattete man die Fahrzeuge mit Computern aus, die auf der etwa zwei Kilometer langen Testroute das Ruder führten und sich mit den anderen Robotern koordinierten. Die entwickelte Steuerung soll nach Einschätzung der Wissenschaftler der TU Ilmenau erlauben, künftig autonome Fahrzeuge jedweder Hersteller im Schwarm operieren zu lassen. Ein entsprechendes Nachfolgeprojekt plane man bereits, meldet die Universität.

Bei GREX befand sich mit der Bremer Firma Atlas Elektronik auch ein ausgewiesenes Unternehmen der Rüstungsindustrie mit an Bord, das laut Projektseite der TU Ilmenau zur autonomen Testflotte aus seiner Produktpalette das U-Boot Seawolf beisteuerte. Mag auch diese Seite noch so unschuldig "anspruchsvolle Probleme" der Marinewissenschaft oder "die stetig ansteigende Bedeutung der Meerestechnologie bezüglich der Bereitstellung von Werkzeugen für Meereswissenschaftler zur Erforschung und Ausbeutung des Ozeans" als mögliche Einsatzgebiete für GREX ins Feld führen und als Beispielszenarien die "Kartographie von Meereslebensräumen" und die "Suche nach hydrothermalen Schloten" skizzieren – es ist eben das Schicksal jedes Fortschritts in der Robotik, dass am Ende in der Regel das Militär am meisten damit anfangen kann.

[Update:] Die Firma Atlas Elektronik teilte unterdessen mit, zur autonomen Testflotte ein ziviles Forschungs-U-Boot vom Typ SeaBee beigesteuert zu haben. Die Projektseite der TU Ilmenau sei veraltet, von den dort genannten vier Fahrzeugen wäre lediglich eines, der weiße Katamaran, für GREX zum Einsatz gekommen. Alle anderen Fahrzeuge seien ausgetauscht worden. (pek)