1000 Roboter schwärmen für ein „K“

16. August 2014, 20:37
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Harvard-Forschern gelingt wichtiger Schritt bei Nachbildung von Schwarmintelligenz - Kooperative Kontrolle spielt bei "Kilobots"-Experiment eine entscheidende Rolle

Cambridge/Wien – Jede von ihnen ist zwar klein, ihre Stärke aber liegt in ihrer Zahl: Ameisen und andere soziale Insekten können durch ihr Zusammenwirken beeindruckende Dinge vollbringen: Tausende oder Millionen von Individuen errichten riesige Bauten, können sich bei Hochwasser zu einem Floß formieren und komplexe Staaten bilden.

Die Simulation solcher Schwärme war bisher auf Gruppengrößen von zehn bis 50 Robotern beschränkt, wie Forscher um Michael Rubenstein im Fachblatt "Science" schreiben. Rubensteins Team von der Uni Harvard gelang es nun erstmals, mehr als 1000 einfache, aber autonome "Kilobots" mit Schwarmintelligenz auszustatten. Diese Miniroboter sind etwas größer als eine Zwei-Euro-Münze, stehen auf drei Beinchen und werden von zwei Motoren angetrieben. Durch simple Sensoren und einen Algorithmus gesteuert, können sie selbstständig verschiedenste Formen bilden: Buchstaben etwa, Sterne oder den Umriss eines Schraubenschlüssels.

wired science
Das Experiment der Harvard-Forscher in Form eines Videos zusammengefasst.

Erhält der kleine Roboterschwarm die Daten für die Form, die gebildet werden soll, beginnt der Vorgang mit vier Initialrobotern. Zufällig ausgewählte Roboter beginnen dann, am Rand der Robotertraube entlangzulaufen, bis sie zu den Initialrobotern gelangen.

Die Miniroboter kommunizieren via Infrarot mit ihren Nachbarn und finden so ihren Platz in der Formation. Um Behinderungen durch einzelne Roboter mit Fehlfunktionen zu vermeiden, führten Rubenstein und Kollegen einen Algorithmus ein, mit dem sich die Kilobots gegenseitig kontrollieren.

Auf diese Weise können Roboter, die an einer falschen Stelle stehengeblieben sind, auf ihren Fehler aufmerksam gemacht werden. Und genau diese kooperative Kontrolle sei entscheidend gewesen, um große Schwarmexperimente ohne menschlichen Eingriff zu ermöglichen", resümiert das Forscherteam. (tasch, DER STANDARD, 16.8.2014)

  • Der Schwarm aus 1024 Minirobotern ist dank intelligenter Programmierung in der Lage, eigenständig bestimmte Formen anzunehmen.
    foto: michael rubenstein / harvard university

    Der Schwarm aus 1024 Minirobotern ist dank intelligenter Programmierung in der Lage, eigenständig bestimmte Formen anzunehmen.

  • In diesem Fall haben sich die Minibots dank Schwarmintelligenz zu einem "K" formiert.
    foto: michael rubenstein / harvard university

    In diesem Fall haben sich die Minibots dank Schwarmintelligenz zu einem "K" formiert.

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