Ganz ohne GPS zu 100 Prozent genau: Antbot findet immer nach Hause

Roboter, Antbot, Ameise, Navigationsroboter Bildquelle: Sciencemag
Dass man in der Natur sehr gute Vorbilder für technische Entwicklungen vorfinden kann, ist bekannt. Jetzt haben sich Wissenschaftler von einer Wüstenameise abgeguckt, wie sich ein sechsbeiniger Roboter ohne Hilfe von GPS auf den Zentimeter genau orientieren kann. Bei einem ersten Test erreicht der mechanische Sechsbeiner zu 100 Prozent sein Ziel. "Autonome Outdoor-Navigation setzt Strategien zur Verbindung verschiedener sensorischer Eindrücke voraus": Mit diesem Satz macht ein Forschungsteam der französischen Aix-Marseille Université sowie des Centre national de la recherche scientifique (CNRS) klar, was es bei ihrem Ansatz für ein System zur zuverlässigen Navigation ohne Zuhilfenahme von GPS von entscheidender Bedeutung ist. Das Vorbild dafür findet sich in der Natur: Mit nur wenigen tausend Neuronen schafft es die Wüstenameise, täglich weite Strecken zurückzulegen und dabei "unerreichte Navigations-Leistung" zu zeigen. Antbot: NavigationsroboterDas treffsichere Navigieren ist für Antbot kein Problem Wie die Wissenschaftler ausführen (via heise), setzen die Ameisen dabei auf eben diese Kombination mehrerer Sinneseindrücke, um sich zu orientieren. Die Ausrichtung kann durch die kleinen Sechsbeiner mit Sehvermögen im Ultravioletten durch Erkennen eines Polarisationsmusters im Himmel ermittelt werden, zurückgelegte Entfernungen werden mit einem einfachen Schrittzähler festgehalten, aber auch "die Rate, mit der der Boden sich am Auge vorbei bewegt", nutzt die Ameise als Hinweis zur Orientierung.

Diese Inspiration hat man dann genutzt, um einen sechsbeinigen Roboter zu entwickeln, der mit ganz ähnlichen Sensoren seinen Weg finden soll. So kamen zwei optische Sensoren mit "gerade einmal 14 Pixeln" zum Einsatz, bei denen gerade einmal zwei Pixel für die Erkennung des ultravioletten Lichts und des Sonnenstandes sorgen. Die anderen 12 Pixel wurden dann zur "optischen Fluss-Messung" eingesetzt. Für die Auswertung und Steuerung setzt man dann auf einen Raspberry Pi 2B.

Im Test erfolgreich

Mit dieser Konfiguration ausgerüstet musste sich der Antbot dann auf einer Außenfläche von 6 auf 6 Meter bei unterschiedlich langen Wegen beweisen. Mit einer Infrarotkamera wurde dabei ermittelt, wie gut die Navigation funktioniert. Das Ergebnis: Wenn der Antbot Wege von fünf bis 14 Meter zurücklegt, kann er zu 100 Prozent wieder zu seinem Ausgangspunkt zurückfinden. Diese Erkenntnisse sollen jetzt helfen, Navigationssysteme für die autonome Bewegung von Robotern zu entwickeln. Roboter, Antbot, Ameise, Navigationsroboter Roboter, Antbot, Ameise, Navigationsroboter Sciencemag
2019-02-15T14:48:00+01:00
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