Selbsthilfe für lernwillige Roboter

Britische Wissenschaftler des University College London haben einen schlangenartigen Spionage-Roboter entwickelt, der sich mit Hilfe lernfähiger Software auch dann noch bewegen können soll, wenn er teilweise außer Funktion ist.

Der "Snakebot" soll von Hubschraubern abgeworfen werden und dann durch feindliches Gebiet kriechen, um optische und akustische Aufnahmen von den Aktivitäten des Gegners zu machen.

Da er sich an den Boden schmiegt und schlängelt, wäre der Schlangenroboter wesentlich beweglicher und weniger leicht zu entdecken als bisherige Aufklärungsroboter, die größer sind und sich weniger geschickt auf Rädern oder Schienen fortbewegen.

Das Gehirn, die Software, des Schlangenroboters funktioniert gemäß Darwins Evolutionslehre und soll selbstheilend sein.

Der Roboter besteht aus wirbelähnlichen Elementen, die durch drei "Muskeln" aus Nitinol [Nickel-Titan-Legierung] bewegt werden. Diese Kristallstrukturen der Legierung ziehen sich durch Stromimpulse zusammen und strecken sich wieder, sobald der Strom ausgeschaltet wird. Durch Ein- und Ausschalten des Stroms wird der "Snakebot" derart zum Kriechen gebracht.

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Selbstlernendes "Gehirn"

Der genetische Algorithmus [GA] des Schlangenroboters wurde von Siavash Haroun Mahdavi und Peter Bentley mit 20 "digitalen Chromosomen" [in binärer Form] versehen, die jeweils einen der Schlangen-"Muskeln" bewegen oder deaktivieren.

Das Programm testet die Chromosomen aus und sichert nur die am besten funktionierenden. Die übrigen werden nach dem Zufallsprinzip gemischt oder mutieren wie Gene in der Natur, und so geht die Auslese immer weiter. Nach einigen Generationen hat die Steuerung der Schlange die für sie bestmögliche Fortbewegungsart entwickelt.

Nach Angaben seiner Entwickler kann sich das Gerät durch das Programm auch selbst reparieren. Wenn einige Gelenke der Schlange abgeschaltet werden, probiert das Elektronengehirn so lange andere Segmente, bis sich der Roboter wieder, wenn auch ungelenker als vorher, bewegen kann.

Prototyp der Schlange
Bisher existiert allerdings lediglich ein Prototyp des "Snakebots", der noch nicht den Eindruck einer echten Schlange erweckt.

Video [Real]

Roboter Adam im Garten Eden

Ein anderer Roboter namens ADAM [ADAptive Mobile Robot] soll ebenfalls selbstständig in seinem Garten EDEN [EDucational ENvironment] nicht nur lernen, den besten Weg zur Energiequelle zu finden, sondern dabei auch möglichst wenig Energie einzusetzen.

Im Auge hat sein Entwickler Andy Russel von der Monash University jedoch nicht das Militär, sondern die immer populärer werdenden Haushaltsroboter.

ADAMs Garten Eden besteht aus drei "Blumen" aus Aluminiumplatten mit grünen Kanten, von denen er sich mittels seiner antennenähnlichen Nase die notwendige Energie holen kann. Fährt er an die rot markierten Wände des "Gartens", verliert er viel Energie.

Laut seinem Schöpfer hat ADAM bereits einen effizienteren als den urspünglichen Weg gefunden, um an seine Energie zu gelangen. Zu Beginn war er nur mit einem rudimentären Wissen für Bewegung und Energietanken ausgestattet.

Ein Roboter im Sonnenbad
ADAM ist für seine Aufgabe mit Farb-, Licht-, Kollisions- und Schallsensoren ausgestattet. In seinem Garten gibt es auch ein Sonnenareal, wo sich der Roboter sonnen und derart Energie tanken kann.

Projekte von Andy Russel