Informatiker helfen Robotern bei der Orientierung im Raum

In Science-Fiction-Filmen können Roboter Kaffee kochen, Krieg führen oder als Techniker arbeiten. In der Realität des Jahres 2001 sind sie allerdings bei weitem noch nicht alltagstauglich. Informatiker von der Universität Würzburg haben aber in einem jetzt abgeschlossenen Forschungsprojekt die Robotertechnik wieder ein Stück vorangebracht.

Das Wissenschaftlerteam von Prof. Dr. Hartmut Noltemeier hat in den vergangenen Jahren im Rahmen eines Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) daran gearbeitet, dass Roboter mit Hilfe eines Laserradars selbstständig in ihrer Umgebung zurechtkommen und beispielsweise nach einer Störung wieder die richtige Orientierung finden. Ohne diese Autonomie ist der Einsatz von Robotern im Alltag gar nicht denkbar.

Die Würzburger Informatiker haben unter anderem methodische Grundlagen entwickelt, die das Lokalisationsproblem nach einer Störung lösbar machen. Nach einem Defekt kann sich also ein Roboter die Frage „Wo bin ich?“ eigenständig beantworten.

Die entsprechenden Rechenvorgänge, die in der Fachsprache der Informatiker Algorithmen heißen, haben die Wissenschaftler in einem Programmpaket namens RoLoPro zusammengefasst. Dieses sei so konzipiert, sagt Prof. Noltemeier, dass es sich in verschiedenartigen Robotersystemen einsetzen lasse.

Die Informatiker verfolgten das Ziel, die Lokalisation und Navigation autonomer Roboter mittels robuster, schneller und relativ präziser Laser-Technologie voranzutreiben. Dabei standen Roboter im Mittelpunkt, die in verschiedensten Bereichen eingesetzt werden könnten: als Operationsgehilfe bei chirurgischen Eingriffen, als Arbeiter in besonders gefährlichen oder von Gefahrstoffen belasteten Umgebungen oder einfach nur als Reinigungsroboter.

„Wir haben auch die Theorie weiterentwickelt, indem wir zum Beispiel Vorwissen in die Roboter-Algorithmen integriert oder bekannte Algorithmen an unsere Problematik angepasst haben“, so Prof. Noltemeier. Der Ansatz der Würzburger Informatiker sei zwar noch nicht tauglich für kommerzielle Anwendungen. Er berücksichtige aber bereits viele reale Szenarien, mit denen ein Roboter möglicherweise zu kämpfen hat, etwa das Auftreten von ungenauen Sensordaten oder von Kompassproblemen.

Bei diesem von der DFG geförderten Projekt hat die Arbeitsgruppe von Hartmut Noltemeier unter anderem mit der Siemens AG und dem Forschungsinstitut für Angewandte Wissensverarbeitung in Ulm kooperiert.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Hartmut Noltemeier, T (0931) 888-5055, Fax (0931) 888-4600, E-Mail bzw. Internet:noltemei@informatik.uni-wuerzburg.de