Roboter im Wettstreit für die Wissenschaft

24. Juni 2008, 17:49
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Roboter spielen Fußball, fahren Autorennen und können segeln. Wissenschafter vergleichen sich in internationalen Meisterschaften. Der Science-Spaß soll schon bald der Allgemeinheit nutzen

Weder Mann noch Maus werden an Bord sein, wenn die "ASV Roboat" im Herbst den Atlantik überquert. Denn das Segelboot kann als "Autonomous Sailing Vessel" alles allein. Navigieren, Segel setzen, sogar halsen und wenden. Die Idee zum Segelroboter kam Computerwissenschafter Roland Stelzer. Der leidenschaftliche Segler wollte "die Intelligenz des Seglers nachbilden". Das Team zur Umsetzung fand er in der Österreichischen Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften InnoC.

Ein Modellboot wurde zum Prototypen. Die Computersegler statteten es mit einem Linuxrechner aus, den sie mit allen für das autonome Segeln notwendigen Algorithmen gefüttert hatten, dazu noch mit Sensoren und Mikrocontrollern. Dem Modell folgte das richtige Boot, ein knapp vier Meter langer Laerling, der aufgrund seiner Konstruktion und Materialbeschaffenheit unsinkbar ist. Das "Roboat" wird wie das Modell vom Bordcomputer gesteuert. Ein Weather Routeing System, Fuzzy Logic zur Kontrolle, GPS, Sensoren und Aktoren bringen das Boot auf Kurs. Künstliche Intelligenz analysiert die Sensordaten, bringt Ruder und Segel in die richtige Position. Stelzer: "Die 'ASV Roboat' ist in der Lage, jedes beliebige Ziel anzusegeln, es müssen lediglich die Zielkoordinaten eingegeben werden." Die optimale Route berechnet man mit Wetterdaten in Echtzeit, sie wird permanent angepasst.

Bei der ersten Weltmeisterschaft vergangenen Mai auf dem Neusiedler See gewann das InnoC-Team. Wichtiger als der Sieg war für Stelzer aber der wissenschaftliche Austausch. Denn was nach technischer Spielerei klingt, hat einen ernsthaften Hintergrund, die Verbesserung der Sicherheit auf Booten und Yachten. Stelzer: "Wie das ABS im Auto könnte das System Notsituationen erkennen." Beispiele: Der Skipper kommt allein nicht mehr zurecht. Die Krafteinwirkung auf den Mast wird zu groß, ein Mann geht über Bord. Einsetzbar wäre der Roboter auch für wissenschaftliche Arbeiten, etwa als Sensorboot für wasserökologische oder meteorologische Untersuchungen. Stelzer: "Man könnte sich das mühsame Setzen von Bojen ersparen und damit auch Geld." Weitere Nutzungsmöglichkeiten: Beobachtung von Tierpopulationen, Überwachung von Füchtlingsrouten.

10 Tore gegen Deutschland

Mit 10:0 endete das Europameisterschaftsspiel Österreich gegen Deutschland. Das Traumergebnis erzielte freilich nicht die Nationalelf, sondern das Austroteam der Fußballroboter bei der Euroby 2008. Die würfelartigen Kicker werden nicht von Trainern und Adrenalin gesteuert, sondern von Computern. Über Sensoren erkennen sie Hindernisse und Bodenbeschaffenheit. Wilfried Kubinger, Forschungsprojektleiter von Smart Systems bei den Austrian Research Centers ARC: "Wir arbeiten daran, dem Roboter das Sehen beizubringen", eine Fähigkeit, die Menschen mit Beeinträchtigungen helfen könnte. Denn wie die Würfel könnten auch Rollstühle autonom werden. "Der Benutzer sagt dem Rollstuhl einfach, wo er hinfahren soll", skizziert Kubinger die Zukunft. Beginnen könnte sie in fünf, sechs Jahren. Von Teilautonomie ihrer Produkte träumt auch die Automobilindustrie. Der Roboter als Beifahrer loggt sich ins Autobahnleitsystem ein, im Stau bestimmt der Roboter über Stop and Go. Kubinger: "Die Forschung hat in erster Linie die Verbesserung der Sicherheit zum Ziel, zweiter möglicher Nutzen ist die Senkung des Treibstoffverbrauchs." In etwa drei Jahren werden erste Prototypen "mit extrem schnellen Sensoren" (Kubinger) fertig sein, die drohende Unfallgefahren erkennen können, Gurtstraffer und Airbags bereits kurz vor dem Unfall auslösen.

Erprobt werden die Auto-Roboter bei internationalen Rennen. Mehr wissenschaftliche als sportliche Wettkämpfe, sind sie für Kubinger "eine Möglichkeit zu Evaluierung und Vergleich". Die Fußball-Meisterschaften sieht er als "ideale Möglichkeiten junge Menschen für Technik zu begeistern". (Jutta Berger/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 25.6. 2008)
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    10:0 gegen Deutschland ist für Roboterfußballer keine Fiktion. Die intelligenten Maschinen sollen die Medizintechnik verändern.

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    Segelboot ohne Mann an Bord. Es navigiert der Roboter. Spielerisch werden neue Sicherheitssysteme für Boote erprobt.

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