Die Jacobs University Bremen forscht in einem EU-Projekt an einem neuen System für intelligente Unterwasserroboter, die sich untereinander virtuell vernetzen und austauschen.
Das neue Roboter-System für den Einsatz unter Waser heißt MORPH: Marine Robotic System of Self Organizing, Logically Linked Physical Nodes. Es besteht aus mehreren mobilen Komponenten, die nicht physisch, sondern virtuell vernetzt sind. Neu ist dabei ihre Fähigkeit, wie ein Metasystem zu agieren, das sich an Umwelt und Aufgaben anpasst. Größte Herausforderung des Projektes ist es, während der Mission Sensorinformationen auszutauschen und die mobilen Komponenten koordiniert zusammenarbeiten zu lassen.
Forscher der Jacobs University Bremen entwickelten Methoden für automatisierte 3D-Wahrnehmung und das Erstellen detaillierter 3D-Karten in so genannten unstrukturierten Umgebungen, wie zum Beispiel in eingestürzten Gebäuden, in dem nach Überlebenden gesucht wird, oder auch in einem natürlichen Umfeld ohne geometrische Strukturen. Hierzu gehören auch Unterwasserareale. Sie stellen insofern eine besondere Herausforderung für 3D-Kartierung dar, als unter Wasser hauptsächlich Schall zum Abtasten der Umgebung verwendet wird. In diesem Medium ist die Informationsübertragung durch Schall mit starkem Datenrauschen und geringer Informationsdichte verbunden. Darüber hinaus ist es für Einsatzteams über Wasser oft schwierig, die Unterwasserroboter während der Mission und nach Missionsende zuverlässig zu lokalisieren, was häufig zum Verlust der teuren Hochleistungstechnologie führt.
Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, setzen die von der Jacobs Robotics Group entwickelten neuen Verfahren die Sensordaten der einzelnen Komponenten des Roboterschwarms in einen räumlichen Bezug zueinander. So können sie die Einzelkarten präzise zu einer 3D-Karte zusammenführen. Durch diese Kopplung der Daten entstehen hochaufgelöste 3D-Karten mit sehr guter Informationsdichte, was unter anderem auch die Ortung und Rückholung der Roboter erleichtert. Ein weiterer Vorteil der neuen Unterwasserroboter ist, dass man mit den einzelnen Modulen sehr flexibel arbeiten kann und sie sich auch an schwierige Gegebenheiten anpassen.
Anwendungsgebiete sind unter anderem der Deich- und Hafenschutz. Zudem können die Unterwasserroboter auch in der Erdölförderung eine Rolle spielen und bei Unfällen wie der Explosion der Ölplattform Deepwater Horizon eine wichtige Informationsquelle sein, die zu einer schnelleren und effektiveren Problemlösung führt. Für die Meeresforschung sind die intelligenten Roboter ebenfalls interessant, etwa bei der nicht-invasiven Erkundung von empfindlichen Lebensräumen wie beispielsweise Kaltwasser-Korallenriffe.
Weitere Informationen: bit.ly/Hb5rjI
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