DFKI: Charlie, der Weltraumroboter

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) stellt auf der Cebit einen Roboter vor, der nach einem Schimpansen modelliert ist. Er verfügt über eine bewegliche Wirbelsäule, soll aber nicht auf Bäume, sondern in Krater klettern.

Charlie wurde im Rahmen des Projekts Intelligente Strukturen für mobile Robotersysteme (iStruct) am DFKI im Bremen entwickelt und wird auf der Cebit vorgestellt (Halle 9 Stand F43). Zu den Besonderheiten des Roboters gehören seine bewegliche Wirbelsäule und seine mit Sensoren ausgestatteten Füße. Letztere verleihen ihm einen besseren Stand, Erstere mehr Beweglichkeit.

Normalerweise hätten Roboter eine starre Verbindung zwischen Vorder- und Hinterkörper, erklärt Daniel Kühn, einer der Entwickler des Roboters. Dadurch seinen deren Bewegungen oft sehr ruckelig und unelegant. "Mit einer beweglichen Wirbelsäule kann der Roboter sich in alle drei Raumrichtungen bewegen, und sie lässt Bewegungsmuster zu, die mit einer festen Wirbelsäule gar nicht möglich wären", sagt iStruct-Projektleiter Kühn im Gespräch mit Golem.de.

Bessere Balance

Dazu gehöre beispielsweise das Aufstehen aus dem Stand auf allen Vieren auf zwei Füße. Durch die bewegliche Wirbelsäule könne der Masseschwerpunkt von den Vorderarmen in Richtung der Hinterbeine verlagert werden; wenn auf den vorderen Armen keine Last mehr sei, könne sich der Roboter aufrichten. Beim Laufen ermöglicht sie eine bessere Balance sowie längere Schritte.

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Roboter Charlie auf der Cebit 2014 (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Zweite Neuentwicklung ist der Fuß: Charlie hat einen großen Fuß, nicht wie andere Laufroboter der Bremer, etwa der sechsbeinige Space Climber oder der achtbeinige Scorpion, einfach nur einen punktförmigen Fuß. Damit kann Charlie eleganter laufen. Doch es bedarf einer genauen Kontrolle: Für einen stabilen Gang muss das System genau wissen, welcher Teil des Fußes gerade Bodenkontakt hat - vor allem auf unebenem Grund. Die Fußsohle ist deshalb gespickt mit Sensoren, die stets feststellen, wie der Fuß zum Boden steht.

Karl krabbelt in Krater

Entwickelt wurde Charlie - wie Space Climber und Scorpion - für die Weltraumforschung: Der Roboter soll in Krater hinuntersteigen, in die fahrende Roboter wie etwa der Rover Curiosity nicht hinein- und aus denen sie vor allem nicht wieder herauskommen. Ein laufender Roboter kann die Steigung besser bewältigen.

Das haben die Bremer auch schon getestet: Das DFKI hat eine eigene Weltraumhalle mit einem künstlichen Krater, in der die Weltraumroboter getestet werden. Charlie musste Kraterwände auch schon hinunterkraxeln. Er habe eine Steigung von 25 Grad geschafft, erzählt Kühn. Allerdings nur auf vier Beinen. Er könne sich zwar auf zwei Beine aufrichten. Zweibeinig zu laufen, lerne der Roboter aber derzeit noch.