Erste Hilfe in schwierigem Gelände
27.01.2023, 13:58 Uhr
Roboter folgt Führer bei jeder Wetterlage
Entwickler der Shadong University haben ein Erkennungssystem entwickelt, mit dem ein Roboter seiner Leitfigur unter allen Umständen folgen kann. Sie versprechen sich dadurch Entlastung für den Menschen beim Transport in unwegsamen Gelände.
Die Funktionsweise des «Leader-Follow» Erkennungssystems
(Quelle: Zhang et al)
Wie Sherpas, die Bergsteigern im Himalaya das Gepäck schleppen, folgt ein vierbeiniger Roboter seinem Herrchen. Er ist mit einer speziellen Erkennungstechnik ausgestattet, die es ihm ermöglicht, seiner Leitfigur, die auch ein Fahrzeug sein kann, unter allen Umständen zu folgen, wie die Entwickler der Shandong University versprechen. Ziel war es, einen Transportroboter zu bauen, der vor allem Menschen entlastet, die etwa in unwegsamem Gelände Menschen nach einer Naturkatastrophe mit Erster Hilfe versorgen müssen.
Drei Module für höchste Zuverlässigkeit
Das Erkennungssystem, das die Entwickler «Leader-Follow» nennen, kann vor allem Transporte über lange Strecken erleichtern, schreiben die Wissenschaftler im «MDPI Biomimetics Journal». Roboter, die Anführern konsequent folgen sollen, müssen mit einem System ausgestattet sein, das bei jedem Wetter sowie Tag und bei Nacht funktioniert.
Qin Zhang, Jiamin Guo und ihre Kollegen erreichen das mit drei verschiedenen Modulen: einer Personenerkennung, einem Kommunikations- und einem Bewegungssteuerungsmodul. Die Personenerkennung basiert im Wesentlichen auf LiDAR, eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Dazu kommen weitere Sensoren, über die die Entwickler lieber Stillschweigen bewahren, welche die LiDAR-Ergebnisse unterstützen.
Algorithmus bügelt Fehler aus
Die Daten können den Roboter dennoch in die Irre leiten, etwa wenn sich die Beleuchtung durch Schlagschatten ändert oder vor allem in der Nacht Reflexionen auftreten. Um diese Störungen zu entschärfen, haben die Forscher ihren Roboter zusätzlich mit einem Fehlererkennungsalgorithmus ausgestattet, der unter anderem auf Plausibilitätserwägungen beruht.
Tests mit «SDU-150», einem vierbeinigen Roboter, der an der Universität Shandong entwickelt wurde, waren vielversprechend. SDU-150 identifizierte seine Führungsperson in verschiedenen Szenarien zuverlässig und effektiv. Das gelang sowohl im Innen- als auch im Aussenbereich, bei Tag und Nacht und unter verschiedenen Lichtverhältnissen. Zhang und Guo empfehlen ihre Erkennungs-Hard- und -Software auch als Nachrüstsatz für bereits existierende fremde Roboter.
