Selbst gebaute Schwarmintelligenz

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Selbst gebaute Schwarmintelligenz
Selbst gebaute Schwarmintelligenz

In der aktuellen Roboterforschung gibt es viele Ansätze und Algorithmen für den Betrieb ganzer Gruppen kooperativ operierender Roboter, die dann Schwarmverhalten an den Tag legen. Zumindest vom Prinzip her geht es dabei um Schwärme mit hunderten oder gar tausenden Individuen. Aus Kosten-, Zeit- und Komplexitätsgründen werden solche Schwärme aber höchstens simuliert oder aber auf Gruppen von wenigen zehn Exemplaren beschränkt.
 
Genau diesem Aspekt widmeten die Forscher Michael Rubenstein, Nicholas Hoff und Radhika Nagpal von der Harvard Universität ihre Aufmerksamkeit. Resultat war der Kilobot, ein Low-Cost-Roboter zum Testen „kollektiver“ Algorithmen auch an realen größeren Robotergruppen. Damit wirklich große Schwärme realisiert werden können, muss der einzelne Roboter schon sehr preiswert und einfach sein. Mit Bauteile-Kosten von nur etwa $ 14 und einer in Minuten zu zählenden Montagezeit dürfte dieses Ziel voll erreicht sein.
 
Ein Kilobot wird von einem Lithium-Akku versorgt und ist mit drei starren Beinen ausgestattet, die mittels zweier Vibrationsmotoren zur Fortbewegung taugen. Weiter ist noch eine mehrfarbige LED und ein IR-Transceiver mit weitwinkliger Optik sowie der unerlässliche Mikrocontroller an Bord. Die Programmierung erledigt ein an einen PC angeschlossener IR-Overhead-Controller auch für große Stückzahlen in weniger als 40 s auf einen Schlag. Jeder Kilobot agiert anschließend auf Basis seiner Programmierung aber autonom.
 
Das Kilobot-Konzept erlaubt es einer einzelnen Person, auch große Schwärme zu „hüten“, wobei hierunter der Überblick, das Programmieren und das Aufladen der Akkus zu verstehen ist. Diese Aktionen würden nämlich individuell durchgeführt bei großen Schwärmen schnell unpraktikabel werden. Bislang wurde das Schwarmverhalten mit einer Gruppe von 29 Individuen geprobt. Einen guten Eindruck vom Verhalten und vom Umgang mit dem Schwarm geben die verlinkten Videos. Die Firma K-Team bietet Kilobots jetzt schon fertig an. Die Forscher wollen bis Ende November unter der Creative-Commons-Lizenz alle notwendigen Bau-Unterlagen zur Verfügung stellen, so dass sich jeder einen eigenen Schwarm bauen kann.

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