Aus 10 mach 1: Wenn sich Roboter zusammentun

Autor / Redakteur: Stefan Parsch, dpa / Michael Eckstein

Sie düsen herum, bilden Grüppchen und machen gemeinsame Sache: Forscher haben Mini-Roboter konstruiert, die sich zu einem größeren Roboter zusammentun. Der kann sich sogar selbst reparieren. (mit Videos)

Firmen zum Thema

Forscher in Brüssel haben Roboter entwickelt, die sich selbst reparieren können.
Forscher in Brüssel haben Roboter entwickelt, die sich selbst reparieren können.
(Bild: clipdealer)

Neuartige Mini-Roboter können sich zu einer größeren Einheit zusammenschließen und gemeinsam Aufgaben erledigen. Die kleinen, blinkenden Wägelchen stellt eine Gruppe um Marco Dorigo von der Université Libre de Bruxelles in Brüssel (Belgien) im Fachblatt „Nature Communications“ vor. Jeder der Roboter kann als Steuerungseinheit fungieren. Verbinden sich mehrere Roboter, übernimmt einer die Führung und die anderen folgen.

„Seit über zehn Jahren entwickeln wir die Grundtechnologien, die eine Voraussetzung für MNS-Roboter sind“, schreiben Dorigo und Kollegen. MNS steht dabei für „mergeable nervous system“, auf Deutsch „zusammenführbares Nervensystem“. Denn damit sich viele kleine Roboter wie ein großer bewegen, müssen ihre Steuerkreise („Nervenbahnen“) miteinander gekoppelt werden. Dies geschieht mit einer Drei-Finger-Kupplung, mit der sich die Roboter verbinden.

Roboter schließen sich eigenständig zusammen

Ist eine bestimmte Aufgabe - beispielsweise das Formen einer bestimmten Gestalt - einprogrammiert, schließen sich die Roboter selbstständig zusammen, ohne dass sie durch einen Menschen gesteuert werden müssen. Dafür sind sie mit zahlreichen Sensoren ausgestattet.

Mit einer Reihe von LED-Leuchten zeigen sie ihren Status an: Die Steuerungseinheit eines Roboter-Verbandes, von den Forschern „Gehirneinheit“ genannt, leuchtet rot, die anderen Roboter blau. Löst sich ein Zusammenschluss auf, leuchten anschließend alle rot, denn jede Robotereinheit ist dann wieder ihr eigenes Gehirn. Bislang ist das System für bis zu 10 Roboter-Einheiten ausgerichtet, es soll den Forschern zufolge aber auch in größerem Maßstab funktionieren.

Die LEDs zeigen auch an, was die Robotereinheiten registrieren, etwa ein grünes Licht. Dann leuchten sie an der Stelle, die dem grünen Licht am nächsten ist, selbst grün. Ist ihnen von den Programmieren vorgegeben, dass ihnen das grüne Licht nicht zu nahe kommen darf, bewegen sie sich einzeln oder koordiniert im Verband vom Licht weg.

Integrierte Selbstheilungskräfte

Außerdem können die Roboter sich von einzelnen Einheiten trennen, wenn diese ausfallen. Die Forscher nennen dies„Selbstheilung“. Wenn es die Steuerungseinheit ist, die nicht mehr funktioniert, lösen sich die anderen Einheiten von ihr und schließen sich danach in einer möglichst ähnlichen Form zusammen (Video: Roboter tauschen Steuereinheit aus). Ein anderer - noch funktionierender - Roboter übernimmt dann die Führung.

Das Team um Dorigo demonstrierte auch, dass die gekoppelten Roboter kleine Lasten bewegen können. In einem Video der Forscher ist zu sehen, wie eine Hirn-Einheit einen Ziegelstein erkennt, den es zu transportieren gilt. Eine zweite Hirn-Einheit mit einer Art Greifarm kommt hinzu und koppelt sich an. Dadurch wird sie zu einer Art Arbeitseinheit, die von der ersten Hirneinheit gesteuert wird.

Insgesamt ging es den Forscher darum, die Logik für die verbundenen Roboter und die Geräte selbst zu entwickeln. Derzeit sind die Roboter nur auf einer Fläche unterwegs, doch das Ziel der Forscher ist größer: „In unserer weiteren Arbeit wollen wir das MNS-Konzept auf selbst anordnende modulare Roboter erweitern, die in drei Dimensionen und mit flexiblen Gelenken arbeiten“, schreiben sie. Solche Roboter sollen ihre Zusammensetzung und Gestalt an der Aufgabe ausrichten, die an sie gestellt wird.

Im Video: Roboter formieren sich in verschiedener Art und Weise

(ID:44892421)