Festos »Bionic Learning Network« Vernetzte Techniken - von der Tierwelt inspiriert

Die »BionicANTs« als hochintegrierte Einzelsysteme zur Lösung einer gemeinsamen Aufgabe: Auf abstrahierte Art und Weise liefert ihr kooperatives Verhalten interessante Ansätze für die Fabrik von morgen.
Die »BionicANTs« als hochintegrierte Einzelsysteme zur Lösung einer gemeinsamen Aufgabe: Auf abstrahierte Art und Weise liefert ihr kooperatives Verhalten interessante Ansätze für die Fabrik von morgen.

Erneut wartet Festos »Bionic Learning Network« auf der Hannover Messe mit Technologiekonzepten nach Vorbildern aus der Natur auf.

Die Projekte »BionicANTs« und »eMotionButterflies« veranschaulichen, wie die vernetzte Kommunikation einzelner Systeme zu einem intelligenten Gesamtsystem verschmelzen kann, und der »FlexShapeGripper« zeigt, wie ein flexibler und anpassungsfähiger Greifmechanismus der Natur mögliche Einsatzpotentiale gefunden hat.

Für die »BionicANTs« haben sich die Ingenieure von Festo die filigrane Anatomie der Ameise zum Vorbild genommen und erstmals auch das kooperative Verhalten der Tiere mittels komplexer Regelalgorithmen in die Welt der Technik übertragen. »Wie ihre natürlichen Vorbilder arbeiten die ‚BionicANTs‘ nach klaren Regeln zusammen«, erläutert Dr. Heinrich Frontzek, Leiter Corporate Communication und Future Concepts bei Festo. »Sie kommunizieren miteinander und stimmen ihre Handlungen und Bewegungen aufeinander ab. Jede einzelne Ameise trifft ihre Entscheidungen autonom, ordnet sich dabei aber immer dem gemeinsamen Ziel unter und trägt so ihren Teil zur Lösung der anstehenden Aufgabe bei.«

Mit zwei Akkus an Bord können die Ameisen 40 Minuten lang arbeiten, bevor sie über ihre Fühler den Kontakt zur Ladestation aufnehmen müssen. Allen Aktionen liegt ein verteiltes Regelwerk zu Grunde, das vorab über eine mathematische Modellbildung und Simulationen erarbeitet wurde und in jeder Ameise hinterlegt ist. Die Regelungsstrategie sieht ein Multiagentensystem vor, bei dem die Teilnehmer nicht hierarchisch geordnet sind. Vielmehr beteiligen sich durch die verteilte Intelligenz alle »BionicANTs« gemeinsam am Lösungsprozess. Der dazu nötige Informationsaustausch zwischen den Ameisen findet über das Funkmodul im Rumpf statt.

Auf abstrahierte Weise liefert dieses kooperative Verhalten interessante Ansätze für die Fabrik von morgen. Die Grundlage künftiger Produktionssysteme sind intelligente Komponenten, die sich flexibel auf verschiedene Produktionsszenarien einstellen und so Aufträge der übergeordneten Steuerungsebene übernehmen.