Vernetzter Roboterschwarm: Beweglich wie ein Bienenvolk

Vernetzter Roboterschwarm
Beweglich wie ein Bienenvolk

Mikroroboter sind oft nur noch so groß wie ein Stück Zucker. 300 dieser winzigen Maschinen wurden mittlerweile zu einem „Schwarm“ vernetzt. Zusammen sollen die Roboter eine Art künstliche Intelligenz entwickeln – und das liefert einen Ausblick auf die Zukunft.

DÜSSELDORF. Die Szene erinnert an die ersten fußballspielenden Roboter – kleine würfelförmige Maschinen wuseln scheinbar orientierungslos über ein Spielfeld und versuchen kleine Hindernisse zu umfahren. Während die stählernden Fußballspieler auch heute noch oft die Größe eines Sprudelkastens haben, sind die kleinen Mikroroboter, die auf einer Platte aus Stahl ihre Runden drehen, nicht viel größer als ein Würfelzucker. Die knapp drei Zentimeter großen Winzlinge gehören zum größten Roboterschwarm, den es zurzeit weltweit gibt.

Forscher am Institut für Parallele und Verteilte Systeme der Universität Stuttgart haben bislang 300 dieser Mikroroboter miteinander vernetzt. Das Ziel der Informatiker ist, 1 000 einzelne Roboter über intelligente selbstorganisierende Programme so miteinander zu verknüpfen, dass die Minimaschinen eine so genannte Schwarm-Intelligenz entwickeln.

„Roboterschwärme dieser Größe unterscheiden sich von kleinen Robotergruppen hinsichtlich der Koordinations- und Wahrnehmungsprinzipien sowie ihrer Entscheidungsfindung“, sagt der Leiter des Instituts, Paul Levi. Die Stuttgarter versuchen mit ihren Forschungsarbeiten Methoden zu finden, mit denen die – für sich genommen – eher dummen elektronischen Wesen in der Lage sind, komplexe gemeinsame Verhaltsweisen zu entwickeln und Entscheidungen zu treffen.

Die Forschungen sollen die Basis für eine weitere Miniaturisierung liefern. „Wir entwickeln die Grundlagen für künftige Nanoroboter“, schaut Levi in die Zukunft. Allerdings sei es bis zur Realisierung dieser unvorstellbar kleinen Maschinen, die der US-Ingenieur Eric Drexler Mitte der 80er Jahre erstmals in seinem Buch „Engines of Creation“ beschrieb, noch ein weiter Weg. „Noch gibt es keine Nanoroboter“, sagt der Wissenschaftler, der sich seit fast 20 Jahren mit künstlicher Intelligenz beschäftigt. Um sie zu bauen und mit Intelligenz zu versehen, benötige man winzigste Bauteile – Sensoren und Laser. Aber diese gebe es heute noch nicht einmal für seine Mikromaschinen, die im Vergleich Platz für viel größere Bauteile hätten.

Die Roboter der Stuttgarter sind 20 Millimetern hoch und haben eine Grundfläche von 28 auf 26 Millimeter. Um ihre Umgebung wahrzunehmen und autonom navigieren zu können, sind sie mit einem Infrarot-basierten Sensorsystem ausgerüstet. Sie sind so in der Lage, Hindernisse zu erkennen, auszuweichen und Entfernungen zu messen. Farbsensoren ermöglichen es den Robotern zudem, bunte Objekte zu erkennen.

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