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Der Robokopter

Allgemein

Der Robokopter
Bei einem internationalen Wettbewerb sollten Flugroboter Brandkatastrophen bekämpfen. Das Siegerteam kam aus Deutschland.

Meterhohe Flammen lodern aus dem verunglückten Tanklastzug. Dichter Rauch legt sich über die Unfallstelle. Die Besatzung des Rettungshubschraubers ist machtlos, die Gefahr, in den Flammen umzukommen, zu groß. Nur Marvin (Multi-purpose Aerial Robot Vehicle with Intelligent Navigation) gibt nicht auf:

Unbeeindruckt von Flammen und Wasserfontänen setzt er die Suche nach Opfern und Überlebenden fort. Marvin ist kein neuer Superheld aus einem Hollywood-Streifen, sondern das Ergebnis von Forschungen des Fachbereichs Informatik der Technischen Universität Berlin: ein Modellhubschrauber, der Menschenleben retten und explosive Stoffe aufspüren soll (pdv.cs.tu-berlin. de/MARVIN/index.html).

Marvin peilt die Positionen aller Gegenstände und Personen, die ihm vor die Kameralinse kommen, auf etwa zwei Zentimeter genau an. Das Satellitennavigationssystem GPS, zwei Ultraschallsensoren sowie dreidimensionale Kompasse ermöglichen diese hohe Präzision. Ein Infrarot-Sensor erkennt Wärmequellen, die zum Beispiel von einem Waldbrand stammen. Ende Juni konnte Marvin der internationalen Konkurrenz zeigen, was in ihm steckt. In dem Wettbewerb „International Aerial Robotics Competion“ in Richland, Washington, holte er sich den ersten Platz (avdil.gtri.gatech.edu/AUVS/IARC LaunchPoint.html). Als einziges der insgesamt zehn angereisten Teams konnten die Berliner einen wirklich autonom fliegenden und handelnden Roboter präsentieren.

Die zu lösenden Aufgaben hatten es in sich: In einem unbekannten Testgelände mit Katastrophenszenario sollten die Roboter Personen und Brandherde erkennen und deren Position exakt bestimmen. Bei Fässern mußten sie anhand der international üblichen Kennzeichnung entscheiden, ob es sich um ein Faß mit gefährlichem Inhalt handelte, und nötigenfalls entsprechende Maßnahmen einleiten. Bei Marvin zeichnet ein Bordrechner mit der Leistung eines älteren 386er PC rund 30000 Meßwerte pro Sekunde auf.

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Zum Datenaustausch zwischen dem Flugroboter und der Bodenstation, die Marvin überwacht, wird ein Funkmodul auf Basis des digitalen schnurlosen Telefonstandards DECT eingesetzt. Ein Netz aus fünf Pentium-III-Laptop-Rechnern wertet die Daten aus und sendet die Anweisungen an Marvin zurück.

Trotz der geballten Rechenpower zeigte auch Marvin Schwächen. Bis zu zwei Minuten brauchte der fliegende Roboter, um ein Objekt aufzuspüren und zu fotografieren. Erst danach konnte man sicher sein, daß es sich um eines der gesuchten Objekte handelt. Im Ernstfall ist das zu lange. Ein Grund für die schlechte Erkennung insbesondere von Personen könnte sein, daß die digitale Kamera nur alle zwei Sekunden Bilder an die Bodenstation sendet. „Um Personen über ihre Bewegungsabläufe sicher zu identifizieren, sind weitaus mehr Bilddaten erforderlich“, erläutert Marek Musial vom Institut für Technische Informatik. Vielleicht gelingt es den TU-Forschern mit Hilfe der Siegprämie von 30000 Mark, dieses Problem zu lösen.

Thomas Niemann

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Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

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