Laufroboter für den Weltraum Meistert Manipulationsaufgaben und schwieriges Gelände problemlos

Mantis kann laufen, gehen, sehen und dazulernen.
Mantis kann laufen, gehen, sehen und dazulernen.

Der Roboter Mantis ist in der Lage, steile Krater und Geröllfelder zu überwinden. Daneben besitzt er Greifwerkzeuge, um die Umgebung verändern zu können. Und er kann sogar aus Fehlern lernen...

Für den Einsatz im Weltraum hat das Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz DFKI gemeinsam mit der Universität Bremen den mehrgliedrigen Laufroboter Mantis entwickelt. Mantis ist beweglich, handwerklich geschickt und kann seine Umgebung umfassend sensorisch wahrnehmen.

Er kann nicht nur steile Krater und Geröllfelder überwinden, sondern ist sogar in der Lage, mit seinen Vorderbeinen Infrastruktur auf fremden Planeten aufzubauen. Auf der Erde könnte der Roboter zum Beispiel bei Katastropheneinsätzen oder in industriellen Produktionsprozessen verwendet werden.

Der sechsbeinige Laufroboter wurde im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen Projekts LIMES (Learning Intelligent Motions for Kinematically Complex Legged Robots for Exploration in Space), das über eine Laufzeit von vier Jahren vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR gefördert wurde, nach dem Vorbild einer Gottesanbeterin designt. Sein äußerst flexibler und adaptiver Bewegungsapparat ermöglicht ihm einen hohen Grad an Mobilität auf unebenen und unstrukturierten Oberflächen.

Die beiden vorderen Extremitäten, die mit Greifwerken ausgestattet sind, dienen Mantis nicht nur zum Laufen, sondern auch zur präzisen Manipulation und Handhabung von Objekten. Der Roboter ist mit einer großen Anzahl unterschiedlicher Sensoren ausgestattet, die zur visuellen und taktilen Umgebungswahrnehmung dienen. Dadurch ist beispielsweise eine Analyse der jeweiligen Untergrundbeschaffenheit möglich.

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Mantis - Der High-Tech-Roboter für den Weltraum

Laufroboter meistert unwegsames Gelände

Integrierte Verhaltensbibliothek

Die Bremer Wissenschaftler haben in Limes unterschiedliche Bewegungsmuster mittels maschineller Lernverfahren generiert und optimiert, so dass dem Roboter eine Art Verhaltensbibliothek zur Verfügung steht. Diese kann er nutzen, um verschiedenartige Umgebungsformationen und Untergründe wie steile Abhänge oder Geröll sicher zu überqueren.

Basierend auf den Sensordaten wählt Mantis das in der jeweiligen Situation passende Laufmuster aus. Um ein erkanntes Hindernis zu überwinden, kann der Roboter beispielsweise mehrere Beine oder den ganzen Körper anheben.

Nach jeder Aktion bewertet der Roboter seine vorangegangene Entscheidung – etwa hinsichtlich des Energieverbrauchs. Auf diese Weise kann er sein künftiges Verhalten in ähnlichen Situationen entsprechend anpassen, und er baut seine Verhaltensbibliothek weiter aus.