Technik

Tastsinn statt Kamera: Roboter-Hund vom MIT ertastet sich den Weg

von
Paul Bandelin

MIT: Der Cheetah 3 funktioniert mit sogenannter Blind Locomotion: Der blinde Roboter-Hund verlässt sich komplett auf seinen Tastsinn.

Der blinde Roboter-Hund Cheetah 3 beim Treppensteigen.
Der Roboter-Hund bewegt sich nur mit Hilfe seines Tastsinns fort. Foto: Massachusetts Institute of Technology

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie sich ein blinder Roboter-Hund des MIT in unwegsamem Gelände zurechtfindet
  • Warum für die Entwickler Tastsinn wertvoller ist als optische Erkennung
  • Wo der Roboter-Hund später zum Einsatz kommen soll

Während der Großteil der modernen Roboter seine Umwelt optisch wahrnimmt, haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein Novum geschaffen: Einen Roboter, der sich über seinen Tastsinn mit seiner Umwelt vertraut macht.

Lesen Sie auch

Ladestation

aio-Empfehlung

Unter Strom! Mobilität wird elektrisch

Auch in unstrukturiertem Gelände kann er sich sicher und schnell fortbewegen. Er ertastet sich den Weg durch unwegsames Terrain. Die Technik haben die Forscher mit der Intention geschaffen, Lasten in unpassierbares Gelände zu schaffen, in dem es für Menschen zu gefährlich ist. Beispielsweise dorthin, wo gerade eine Naturkatastrophe stattfand.

Ich denke, es gibt unzählige Gelegenheiten, bei denen wir lieber Roboter als Menschen schicken, um einfache Aufgaben zu erledigen. Gefährliche, schmutzige und schwierige Arbeiten können ferngesteuerte Roboter viel sicherer erledigen.

Sangbae Kim, Entwickler

Roboter-Hund verfügt über Tastsinn

Cheetah 3 heißt der hundeähnliche Roboter und ist in seiner Bewegung ähnlich geschmeidig wie sein Namenspatron – der Gepard. Der Roboter ist rund einen halben Meter hoch und etwa so proportioniert wie ein Labrador. Trotz seines Gewichts von 40 Kilogramm ist er in seinen Bewegungen keinesfalls gehemmt. Das beweist ein 76 Zentimeter hoher Sprung aus dem Stand.

Die Wahrnehmung seiner Umwelt geschieht nicht wie bei Robotern sonst üblich über eine Vielzahl von Kameras und Sensoren, sondern „Blind Locomotion“ – blinde Fortbewegung. Oftmals sind fehlende Beleuchtung und Bilderrauschen mögliche Störfaktoren bei der Erkundung der Umwelt. Deshalb hat sein Schöpfer, Sangbae Ki, gänzlich auf die Nutzung visueller Informationen verzichtet.

Wir wollten einen Roboter, der sich mehr auf tastbare Informationen verlässt und so auch bei fehlender Sicht einsetzbar ist.

Sangbae Kim

Die Fortbewegung des Cheetah 3 ist hochkomplex und läuft über zwei Algorithmen, die Kims Team entwickelt hat. Erster Kontakterkennungsalgorithmus ist für die Auswertung der Informationen des Tastsinns verantwortlich. Beschleunigungsmesser und Gyroskope erfassen die Position der Gelenke des Roboters und errechnen daraus zu jedem Zeitpunkt die Höhe der Beine in Bezug auf den Boden und somit seine exakte Position.

Bei jeder Berührung eines Beins mit einem Gegen- oder Widerstand, berechnet der Algorithmus innerhalb von 50 Millisekunden das weitere Vorgehen. Also ob der Roboter das Bein hochheben, nach unten drücken oder schwenken muss, um weiter voranzukommen.

Der zweite Algorithmus organisiert zum einen die Art der Bewegung an die jeweilige Situation. Zum anderen legt er die Kraft fest, die der Roboter-Hund aufbringen muss, um zu springen oder ein Hindernis zu überwinden. Zudem steuert er alle anderen äußeren Einflüsse. Wird er beispielsweise geschubst oder erhält er einen Schlag, berechnet der Algorithmus auch hier, welche Bewegung für ihn nun von Vorteil wäre.

Technik

Updates abonnieren und Dossier "E-Mobility" gratis erhalten.

Präsentation auf IROS 2018

Auf der im Oktober in Madrid stattfindenden International Conference on Intelligent Robots (IROS) stellt Sangbae Kim den Roboter erstmals der Weltöffentlichkeit vor. Für die Industrie verspricht er sich einen immensen Nutzen. Eine Maschine, die auf taktilen Informationen beruht und auch in unstrukturiertem Terrain zurecht kommt, kann in unterschiedlichen Situationen von großer Hilfe sein.

So ist beispielsweise ein Einsatz bei der Inspektion von schwer zugänglichen Bereichen in Kraftwerken denkbar oder an anderen Orten, die für Menschen zu gefährlich sind.

Auch interessant

Diese Website verwendet Cookies, um die Nutzerfreundlichkeit zu verbessern. Durch die weitere Nutzung der Website stimmen Sie dem zu. Um mehr über die von uns verwendeten Cookies zu erfahren und wie man sie deaktiviert, können Sie unsere Cookie-Richtlinie aufrufen.

Schließen