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Zukunftvisionen mit Hindernissen

Noch bremsen Probleme den professionellen Einsatz

Roboter beim Verletzten © Fraunhofer AIS

Ob Rettungsroboter medizinische Untersuchungen oder geowissenschaftliche Messungen durchführen, ist nur eine Frage der Ausrüstung. Noch allerdings verhindern kleine aber entscheidende Probleme den professionellen Einsatz der mechanischen Helfer. Dabei ist theoretisch mit mehr Geld noch viel mehr möglich…

Orientierung gesucht

Der Roboter scannt seine Umgebung, sucht sich einen Weg, weicht dem Hindernis aus und erreicht das gewünschte Ziel – sagt die Forschung. Doch die Praktiker trauen den autonomen Navigationssystemen noch nicht. CRASAR arbeitet als einzige Organisation offiziell in Katastrophengebieten mit Robotern – alle ferngesteuert. Die Leiterin Robin Murphy hält die selbstständige Navigation noch für unausgereift. Obwohl es auch beim ihrem Team immer wieder Probleme gibt, die Rettungsroboter über den Videomonitor zu steuern, weil die Koordinatoren die Orientierung verloren haben.

Scorpion auch auf dem Mars? © Harald Frater

Frank Kirchner von der Robotik AG der Universität Bremen würde die Navigation seiner Roboter am liebsten mit Satellitenunterstützung erweitern. Besonders in offenem Gelände ist die noch junge 3-D Orientierung der Roboter nahezu nutzlos, da sie keine genaue Positionierung mit geographischen Koordinaten ermöglicht. Sollte die NASA „Scorpion“ mit auf die nächste Mars Mission nehmen, käme Kirchner am „Globalen Positionierungs System“ GPS nicht vorbei. Jedoch ist die Positionsbestimmung der Satelliten bisher selbst auf der Erde für den Nahbereich noch zu ungenau. Maximal auf acht bis zehn Meter Nähe können sie den Standort bestimmen.

Damit der Saft nicht ausgeht…

Bei der Wahrnehmung bestehen für Roboter, wie auch für Menschen, weiterhin große Probleme die Opfer von anderen Gegenständen zu unterscheiden. Bei den RoboCup Weltmeisterschaften in Osaka 2005 hatte beispielsweise der Roboter „Zerg“ der Uni Freiburg so seine Schwierigkeiten damit. Trotz einer Wärmebildkamera und der Farbanalyse von Videomaterial waren von seinen fünf Meldungen über Verletzte nur zwei richtig. In der Liga der autonomen Roboter belegte er damit dennoch den ersten Platz, im Ernstfall allerdings wäre die Fehlerquote katastrophal.

Vor bisher unlösbare Probleme steht die Technik noch bei der Energieversorgung. Damit die Rettungsroboter ihre praktische Größe eines Schuhkartons nicht verlieren, erfolgt die Energiezufuhr entweder mit einem kleinen und kurzlebigen Akku direkt am Rumpf oder durch ein Kabel zur Basisstation. Solange die Akkus nicht leistungsfähiger werden, oder die Roboter weniger Energie verbrauchen ist das „Beuteltier“ wohl die einzige Lösung: Die Forscher von CRASAR und auch Wissenschaftler der Universität Bremen haben für einen großen „Begleiter“ entwickelt, der die Roboter bis zu ihrem Einsatzort transportieren kann und sie aus der Nähe auch mit Strom versorgt.

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Geschwindigkeit durch Teambildung

Der Energieverbrauch bestimmt auch die Geschwindigkeit der Rettungsroboter. Die Beine scheinen sich in Zeitlupe über die Steine zu tasten und halten bei wechselndem Untergrund kurz inne, um sich neu zu positionieren. Besonders die laufenden Allround-Roboter bewegen sich kaum schneller als 30 Zentimeter pro Sekunde. Das ist etwa sechs Mal so langsam wie ein Mensch – und in Katastrophensituationen zählt jede Minute.

Scorpion als Teil eines Teams. © Kirchner/Uni Bremen

Zeit gewinnen will Frank Kirchner der Robotik AG in Bremen durch die Kombination unterschiedlicher Rettungsroboter in einem eingespielten Team. Der bereits bewährte achtbeinige „Scorpion“ soll mit dem größeren Vierbeiner „Aimee“ zusammen den Boden erforschen, während der Mini-Hubschrauber „Aerobot“ mit seinem Überblick die beiden in die richtige Richtung lenkt. Besonders in Gebieten, die den Rettungskräften wegen biologischer oder chemischer Verseuchung verschlossen bleiben, bieten solche selbstständigen Robot-Teams große Möglichkeiten.

Die Rettungsroboter könnten auch von den Entwicklungen für die Weltraumorganisationen und das Militär profitieren. Dass Forscher in diesen Bereichen mehr Geld haben, um bereits die ersten Zukunftsvisionen auszutesten, ist ein offenes Geheimnis. Ihre Roboter führen selbstständig präzise Reparaturarbeiten an Raumschiffen durch, befreien sich von Treibsand auf dem Mars und spritzen Soldaten lebensrettende Medikamente in Notsituationen. Möglich wäre also auch im zivilen Katastrophenschutz fast jeder Wunsch der Forscher – wenn Roboter als sinnvolle Ergänzung im herkömmlichen Rettungs- und Katastrophendienst begriffen werden.

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Stand: 10.03.2006

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Lebensretter aus Silizium und Stahl
Roboter im Katastropheneinsatz

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Einsatz am World Trade Center
Roboter im Rettungsdienst

Laseraugen und GPS
Rettungsroboter lernen sehen

Rollen oder Laufen?
Das Problem Fortbewegung

Roboter retten Leben
Hilfe im Katastrophenfall

Zukunftvisionen mit Hindernissen
Noch bremsen Probleme den professionellen Einsatz

Roboter lernen entscheiden
Interview mit Professor Frank Kirchner von der AG Robotik an der Universität Bremen

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