Selbstlernender künstlicher Arm Dieser Roboter reagiert blitzschnell
Roboterarm mit Tennisschläger: Reaktionszeit unter fünf Hundertstelsekunden
Foto: YouTubeDer namenlose Roboterarm steht regungslos auf einem Labortisch. Er hat drei Gelenke, vier Finger und sieht mit seiner bunten Plastikhülle aus, als hätte ihn ein Küchengeräte-Designer in den Siebzigerjahren gestaltet. Doch wirft man ihm einen Gegenstand zu, kommt Leben in die Maschine, wie ein YouTube-Video eindrucksvoll zeigt : Der Arm greift die Gegenstände aus der Luft und hält sie fest. Für die Berechnung und Korrektur der Flugbahn braucht er weniger als fünf Hundertstelsekunden, so das Schweizer Entwicklerteam.
Damit das funktioniert, übernimmt ein Hochleistungscomputer die Interpretation der Parameter, die ihm eine Reihe von Kameras liefern. Für die Programmierung haben sich die Forscher einer innovativen Methode bedient. "Wir arbeiten mit einem neuen Ansatz," erklärt Entwickler Ashwini Shukla im Video: "Programmieren durch Demonstrieren". Das Entwicklerteam trainiert den Arm durch das Prinzip der Nachahmung: Beobachtung, Versuch, Irrtum, Verbesserung.
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Es sieht fast ein bisschen albern aus, wenn einer der Wissenschaftler dem Roboter mehrere Male einen Gegenstand zuwirft und ein anderer die Bewegungen des Arms mit seinen Händen lenkt. Aber es funktioniert offenbar: Mehrere um den Arm platzierte Kameras "beobachten" den Vorgang, die Software entwickelt eine eigene Vorstellung davon, wie der Arm "im Ernstfall" reagieren soll. In Experimenten funktionierte das schon so gut, dass auch Objekte mit nicht linearen und damit schwer zu kalkulierenden Flugbahnen gefangen werden - wie zum Beispiel eine halbleere Flasche, die sich gleichzeitig um mehrere Achsen dreht.
Was könnten praktische Anwendungen eines solchen Arms sein? Aude Billard, Professorin im Bereich Learning Algorithms and Systems Laboratory an der EPFL glaubt, dass eine wichtige Aufgabe so einer Maschine die Gefahrenabwehr sein könnte: Das Auffangen von Menschen in Gefahrensituation oder das Abfangen von fallenden Gegenständen.
Auch zur Unfallvermeidung im Autoverkehr ließe sich die Technologie einsetzen, oder um mithilfe von Satelliten Weltraummüll abzufangen.