Technik & Materialien

Wie lernt ein Roboter?

Laufroboter HyQ

Der Roboter HyQ der ETH Zürich kann nicht nur laufen und über Hindernisse krabbeln, sondern auch rennen und traben. Bild: ETH Zürich

Menschen lernen anhand von Erfahrungen. Einem Roboter lässt sich diese Fähigkeit aber nur zu einem gewissen Grad einprogrammieren.

Bei vielen Aufgaben sind Roboter dem Menschen weit überlegen – zum Beispiel bei der Montage von Autos in Fabrikhallen. Ganz anders sieht die Sache jedoch aus, wenn keine klar definierte Aufgabe gelöst werden muss. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich ein Roboter in einer unbekannten Umgebung zurecht finden muss. Hier ist er den Menschen weit unterlegen, denn diese verfügen über eine Fähigkeit, die Maschinen noch weitgehend abgeht: Menschen können sich anhand der bisher gemachten Erfahrungen schnell auf eine neue Situation einstellen, und sie sind auch fähig, aus neuen Erfahrungen zu lernen.

Genau diese Fähigkeit möchten Wissenschaftler nun auch Maschinen beibringen. So entwickeln Forscher der ETH Zürich mit Partnern des Istituto Italiano di Tecnologia zum Beispiel einen Laufroboter, der sich selbständig im offenen Gelände bewegen kann. Wenn man einen solchen lernfähigen Roboter bauen will, muss man zwei Sachen im Auge behalten. Zum ersten braucht es eine intelligente Bauweise. Das heisst zum Beispiel: Die Beine des Laufroboters sind mit speziellen Kraftsensoren ausgerüstet, sodass die Gelenke je nach Untergrund und Laufweise unterschiedlich steif eingestellt werden können. Dadurch kann die Maschine mit einem minimalem Steuerungsaufwand in einer aufrechten Position gehalten werden.

Zum zweiten braucht ein lernfähiger Roboter auch eine ausgeklügelte Steuerung. Da die Ingenieure nicht alle möglichen Situationen voraussehen können, die der Roboter zu bewältigen hat, müssen sie die Steuerung so programmieren, dass sich diese immer wieder neu anpassen kann. Das Programm ist also in der Lage, nach gemachten Erfahrungen sich selbstständig zu verändern. Dank einer solchen lernfähigen Steuerung kann sich der Roboter mit der Zeit immer besser in einer unbekannten Umgebung zurechtfinden.

Text: SATW / Felix Würsten
Quelle: Technoscope 1/14: Robotik. Technoscope ist das Technikmagazin der SATW für Jugendliche

Erstellt: 05.05.2014

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