Gebrochenes Bein ausgleichen 01.06.2015, 10:45 Uhr

Verletzter Roboter lernt das Humpeln

Eine Software aus Frankreich bietet verletzten Laufrobotern Hilfe zur Selbsthilfe: Sie lässt die Maschinen verschiedene Möglichkeiten testen, um ein gebrochenes Bein oder blockiertes Gelenk auszugleichen. Sie humpeln oder trippeln dann wie ein verletztes Tier.

Ein verletzter Roboter lernt das Humpeln: Möglich macht das eine Software, die ihn verschiedene Bewegungsmuster testen lassen, um etwa ein blockiertes Gelenk auszugleichen.

Ein verletzter Roboter lernt das Humpeln: Möglich macht das eine Software, die ihn verschiedene Bewegungsmuster testen lassen, um etwa ein blockiertes Gelenk auszugleichen.

Foto: Antoine Cully/UPMC

Forscher der Sorbonne Universität in Paris haben die Software an einem 50 cm großen Roboter erprobt. Mit Erfolg. Der Sechsbeiner rappelte sich sogar mit einem gebrochenen Hinterbein wieder auf. Dazu hatte er einige Alternativen. Zum Beispiel versuchte er, nur seine Vorderbeine einzusetzen oder die Belastung auf drei Beine zu verteilen. Man kennt so ein Lernverhalten von verletzten Katzen oder Hunden. Sie tun es intuitiv, der Roboter sucht in seinem Programm nach der besten Variante für sich.

Evolutionärer Algorithmus lässt Roboter lernen

In kurzer Zeit fand der Roboter die beste Bewegungsvariante. „Es ist faszinierend, wie ein verkrüppelter, hilflos umherrudernder Roboter in nur zwei Minuten wieder auf die Beine kommt“, schwärmt Forscher Antoine Cully in der Fachzeitschrift Nature, wo die Testergebnisse veröffentlicht wurden. Bei einem der Tests stellte der Roboter sogar noch Objekte ganz akkurat an eine Stelle, obwohl mehrere seiner Gelenke blockiert waren.

Laufroboter im Gelände: Der neue Algorithmus soll die Maschinen bei Bergungsarbeiten so flexibel machen, dass sie selbstständig das beste Bewegungsmuster für das Überwinden eines Hindernisses wählen.

Laufroboter im Gelände: Der neue Algorithmus soll die Maschinen bei Bergungsarbeiten so flexibel machen, dass sie selbstständig das beste Bewegungsmuster für das Überwinden eines Hindernisses wählen.

Foto: Antoine Cully/UPMC

Dieses kompensatorische Verhalten wird durch einen evolutionären Algorithmus möglich. Er nennt sich Intelligent Trial and Error. Dafür füttern die Forscher die Computer vorher mit Daten, aus denen die Maschinen lernen, sich in einer bestimmten Handicap-Lage auf viele unterschiedliche Arten zu bewegen. Später, im Falle eines Defekts, kann die beschädigte Maschine verschiedene Möglichkeiten durchspielen und die leistungsstärkste für sich herausfischen.

Algorithmus macht Bergungsroboter flexibler

Mit dieser Technologie sollen die Maschinenwesen aber nicht nur flexibel auf einen Defekt reagieren. Es ist mehr drin, sagen die Forscher. Nach ihrer Ansicht erleichtert das Programm ihnen sogar, sich von selbst an neue Umgebungen und ungewohnte Bewegungsabläufe anzupassen. Etwa bei Bergungsarbeiten nach Unfällen oder beim Aufräumen in zerstörten Atomkraftwerken. Wenn dort plötzlich ein Hindernis auftaucht, können die Roboter selbst entscheiden, wie sie es am besten überwinden. Und die menschlichen Retter müssten die Roboter nicht mehr überwachen oder führen. Sie hätten mehr Zeit für andere wichtige Arbeiten.

Laut Forscher hat ein Roboter bei den Tests durch das Programm sogar seine Lauftechnik selbstständig verbessert. Und zwar um beachtliche 30 %. So viel schneller war er am Ende des Experiments.

Von Lisa von Prondzinski Tags:

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