Vorbild und beliebtes Versuchsobjekt für die Wissenschaftler der Technischen Universität München um Leo van Hemmen ist der blinde mexikanische Fisch Astyanax. Er lebt in Höhlen, seine Augen, die er in der Dunkelheit nicht braucht, bilden sich im Laufe der Reife zurück. Dennoch navigiert der Fisch ungehindert in seinem lichtlosen Lebensraum, reagiert flexibel auf Veränderungen und passt sich an neue Umgebungen schnell an.
Snookie „imitiert“ Astyanax
Dass dies auch Roboter lernen können, zeigt der Unterwasserroboter „Snookie“, den ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern und Technikern unter Leitung von van Hemmen gebaut hat. Snookie – benannt nach einer Barschart mit ausgeprägtem Seitenlinienorgan – ist ein Roboterfisch aus Plexiglas und Aluminium, etwa 80 Zentimeter lang, mit einem Durchmesser von 30 Zentimetern, vollgestopft mit elektronischer Steuerung und Energieversorgung.
An der Außenwand fallen sechs gelbe Propellergondeln auf, die für Fortbewegung und Positionierung sorgen, und der gelbe, halbrunde Bug des Roboterfischs, an dem die Sensoren befestigt werden, die das Unterwasserfahrzeug führen.
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Unterwasserfahrzeuge als Herausforderung
Die Wissenschaftler der Technischen Universität München haben bewusst ein Unterwasserfahrzeug als Technologieträger gewählt. Denn damit stellen sich ganz besondere technische Herausforderungen, gerade auch im Vergleich zu autonomen Robotern an Land: So ist die Sicht unter Wasser oft auf wenige Zentimeter begrenzt. Infrarotdetektoren, bei Landrobotern neben Kameras die gängigen Sensoren zur Erkennung der Umgebung, funktionieren unter Wasser nicht. Zudem beschränken die schlechten Ausbreitungsbedingungen die drahtlose Kommunikation unter Wasser.
Unterwasserroboter so einsam wie ein Fahrzeug auf dem Mars
Da die Kapazität der Batterien den Energievorrat begrenzt, müssen alle Systeme äußerst effizient arbeiten. Und außerdem ist höchste Zuverlässigkeit gefragt, denn wenn etwas schief geht, ist ein Unterwasserroboter schnell für immer verloren. „Ein Unterwasserroboter ist so einsam wie ein Fahrzeug auf dem Mars“, meint der Elektroingenieur Stefan Sosnowski vom Robotik-Lehrstuhl, der die Konstruktion des Wasserfahrzeugs übernommen hat.
Technische Universität München
Stand: 23.04.2010
