Roboter im Entminungsdienst

Schnell, wirksam, kostengünstig und vor allem für die Minenräumer selbst ungefährlich – diese Entminungsmethode existiert derzeit noch nicht, rückt aber in greifbare Nähe. Mit der Roboter-Technologie der Technischen Universität Wien könnte dieser Traum bald in Erfüllung gehen.

Aktuellen Schätzungen zufolge sind weltweit mehr als 100 Millionen Minen vergraben. Jährlich kommen rund 2 Millionen neue dazu. Monatlich sterben zwischen 500 und 800 Menschen durch einen Tritt auf eine Mine, weitere 2000 werden durch sie verstümmelt. Die meisten Opfer sind unschuldige Zivilisten. Schnell, wirksam, kostengünstig und vor allem für die Minenräumer selbst ungefährlich – diese Entminungsmethode existiert derzeit noch nicht, rückt aber in greifbare Nähe. Mit der Roboter-Technologie der Technischen Universität Wien könnte dieser Traum bald in Erfüllung gehen.

Am Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik arbeitet Prof. Peter Kopacek intensiv daran, den gesamten Entminungsprozess ­- suchen, ausgraben, vernichten – zu automatisieren. Die Innovation besteht darin, dass pro Entminungsschritt unterschiedliche Roboter in Form von „Roboterschwärmen“ (robot swarms) zum Einsatz kommen sollen.

Während man zur Minensuche Leichtgewichte benötigt, damit die Minen nicht ausgelöst werden (Antipersonenminen detonieren bei einer Belastung zwischen drei und 20 Kilogramm), muss der Roboter, der die Mine entfernen soll, ziemlich kompakt und robust sein – das Erdreich muss entfernt und die Mine im Anschluss ausgegraben werden. Die Beschaffenheit der Roboter, die die Minen schlussendlich an den Entschärfungsort transportieren, hängt wiederum von der Anzahl und der Art der zu transportierenden Mine ab ­ derzeit existieren immerhin 700 verschiedene Modelle.

Zu berücksichtigen ist darüber hinaus noch der Zeitfaktor: die einzelnen Vorgänge dauern unterschiedlich lange, sodass die Bewegungsabläufe der Roboter (langsam oder schnell) auch darauf abgestimmt werden müssen. Während die Suche und der Abtransport relativ schnell vor sich gehen, benötigt man für die Entfernung drei bis fünf Mal so lange wie für die Suche – in der Regel zwischen 6 und 10 Minuten.

Eine mögliche Lösung könnten laut Prof. Kopacek zwei mobile Fahrgestelle sein, eines mit Rädern oder Ketten, das zweite mit richtigen Beinen. Je nach eingegrabenem Minentyp und der Geländebeschaffenheit könnten diese innerhalb kürzester Zeit mit der erforderlichen Gerätschaft ausgestattet werden. Das Umrüsten dauert durchschnittlich 30 Minuten.

Roboter mit Rädern und Ketten können sich derzeit nur mit 0,5 bis 0,7 Metern pro Sekunde fortbewegen, aufrecht gehende noch langsamer. Was auf den ersten Blick eher als Nachteil erscheint, nämlich der ungünstige Zeitfaktor, ist für die Roboter selbst ein Vorteil: sie müssen ihr Rückzugsgefecht erst planen und ihren Weg behutsam durch das meist unwegsame Gelände bahnen ­ da ist die langsame Fortbewegung ein Vorteil.

Hier wiederum arbeitet man daran, wirklich intelligente kooperative „Roboterschwärme“ einzusetzen, die ohne menschliche Programmierung auskommen und sich die Lösung selbst erarbeiten. Ziel dieser Roboter ist es, aufgrund ihrer Intelligenz die Gesamtaufgabe so lange in kleine und viele Unteraufgaben zu zerlegen, bis ein Roboter in der Lage ist, eine Subaufgabe zu lösen. Dieser Prozess bedeutet logischerweise, dass danach die anderen Roboter auch so lange Subaufgaben erledigen, bis das gesamte Problem und somit die Aufgabe gelöst wurde.

Rückfragehinweis:

Univ.-Prof. Peter Kopacek
Institut für Handhabungsgeräte und Robotertechnik
TU Wien
Favoritenstraße 9-11, 1040 Wien
Te.: +43-(0)1-58801-31800
Email: kopacek@ihrt.tuwien.ac.at