EU-Projekt erzeugt den weltweit größten Schwarm autonomer Unterwasser-Roboter U-Boot-Roboter bilden intelligenten Schwarm - scinexx | Das Wissensmagazin
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EU-Projekt erzeugt den weltweit größten Schwarm autonomer Unterwasser-Roboter

U-Boot-Roboter bilden intelligenten Schwarm

Der Schwarm aus 20 autonomen Unterwasser-Robotern in Aktion © Universität Graz / Projekt CoCoRo

Sie sind der weltweit größte autonome Unterwasser-Roboterschwarm: Die 20 U-Boote des CoCoRo-Projekts in Graz sind einzeln nur bedingt intelligent, aber sie können miteinander kommunizieren und treffen dann ihre Entscheidungen wie ein gemeinsames Gehirn. Inspiriert sind sie dabei vom Verhalten sozialer Insekten. Der Roboter-Schwarm bildet die erste Stufe in der Erforschung von Mechanismen, die es künftig U-Boot Schwärmen ermöglichen sollen, in Gewässern Giftmüll oder versunkene Gegenstände, wie Blackboxes von Flugzeugen, problemlos zu finden.

Der Schwarm aus 20 autonomen Unterwasser-Robotern in Aktion© Universität Graz / Projekt CoCoRo

Seit April 2011 koordiniert das Artificial Life Lab der Karl-Franzens-Universität Graz das EU-Projekt CoCoRo (Collective Cognitve Robots). Besonders an dem Projekt ist, dass der Unterwasser-Roboterschwarm als Ganzes ein einfaches kollektives Bewusstsein entwickelt. Der Schwarm in dadurch seiner Gesamtheit Aufgaben lösen, die ein einzelner vom Menschen gesteuerter Roboter nicht oder nicht auf diesem hohem Niveau lösen könnte.

Die einzelnen, runden Scheiben ähnelnden Roboter des Schwarms sind, ähnlich wie Tiere, mit verschiedenen „Sinnen“ ausgestattet. Die CoCoRo-Roboter kommunizieren mit blauen Leuchten, elektrischen Potenzialfeldern, Schall und Funk miteinander. Dadurch sind sich die einzelnen U-Boote beispielsweise ständig ihrer gesamten Schwarmgröße bewusst und lassen dies in die Schwarm-Entscheidungen einfließen. Entscheidungen trifft der Schwarm dann in seiner Gesamtheit, wie das auch bei sozialen Insekten wie Bienen, Ameisen oder Wespen passiert. Die Programme der einzelnen Roboter sind auch vom Verhalten dieser Lebewesen inspiriert.

So kann sich der Schwarm bei Aufgaben – wie dem Finden von Giftfässern in trüben und turbulenten Meeres-Regionen – immer wieder an geänderte Umwelt- oder Strömungsverhältnisse anpassen. Selbst wenn einer oder mehrere der Schwarmroboter ausfallen, können die anderen trotzdem ihre Aufgabe erfüllen, ohne dass Menschen eingreifen müssen und die Suche von Neuem gestartet werden müsste.

Das gesamte CoCoRo-Schwarmsystem besteht aus einer Basisstation an der Wasseroberfläche, über die Menschen mit dem Schwarm interagieren können, sowie dem Schwarm selbst, der unter Wasser auf Suchmission unterwegs ist. Über GPS oder andere globale Daten können Botschaften wie Wetter oder Strömungsdaten über die Basisstation in den Schwarm eingefüttert werden. Der Schwarm kann umgekehrt auch seine Erkenntnisse – beispielsweise die Koordinaten des Fundortes einer Blackbox – an den Menschen zurücksenden.

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(Karl-Franzens-Universität Graz, 09.07.2013 – NPO)

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