Saugroboter: Die mechanischen Helfer vermessen die Wohnung

Vor einem Jahrzehnt hatten wir zum ersten Mal einen Staubsauger-Roboter in den Händen. Jetzt wieder. Er sieht gleich aus, soll jetzt aber dank Kamera gezielt navigieren können statt wie bis anhin nach dem Zufallsprinzip herumfahren. Klappt das wirklich? Wir haben es ausprobiert.

Die Staubsauger-Roboter der ersten Generationen funktionierten nach dem Prinzip des «Trial and Error»: Sie fuhren so lange saugend in einem Raum herum, bis sie auf ein Hindernis prallten, dann drehten sie sich ab, fuhren weiter bis zum nächsten Hindernis und so weiter. Das Zickzack war lustig anzuschauen – effizient war es nicht.

Das soll nun anders sein. Aktuelle Modelle der meisten Hersteller haben ein «Navigationssystem» eingebaut. «Full View Sensor» heisst das bei Samsung, Neatorobotics bezeichnet es als «Laser Smart Mapping» und iRobotics nennt es «Vslam». Damit schwurbelt der Pionier bei den Roboter-Staubsaugern nicht in Marketingtönen sondern gibt sich ganz wissenschaftlich. «Slam» ist ein Begriff aus der Robotik, das «V» vornedran steht für «visuell», weil der Staubsauger-Roboter eine Kamera eingebaut hat.

«Slamen» mit der Kamera

Der Begriff beschreibt Algorithmen, mit denen schon in selbstfahrenden Autos experimentiert wurde – und nun eben auch in Saug-Robis der neuen Generation werkeln. Slam ist ein klassisches Henne-Ei-Problem: Willst du Ei, brauchst du Henne; willst du Henne, brauchst du Ei. Beim Saugen bedeutet das für den Roboter: Wie kann ich einen Raum kartographieren – und mich gleichzeitig darin orientieren?

Das klingt wie die Quadratur des Kreises. In Wirklichkeit werde an dem Problem schon länger geforscht, sagt Ulf Blanke, Forscher am Institut für Elektronik der ETH Zürich. Bereits 2007 hatte ein Team um den Wissenschaftler Andrew J. Davison gezeigt, wie ein Roboter sich mit Hilfe einer Webcam und einem einfachen Laptop in unbekanntem Territorium orientieren kann.

Das Bild zeigt einen aktuellen Staubsauger-Roboter mit einem Stoff-Nilpferd nebendran (dicke Nase!) Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Wäre Nilpferd eine Katze, würde es sofort auf den Staubsauger-Roboter sitzen. Reto Widmer / SRF

Die Herausforderung für die Roboterfirmen, die sich an die breite Masse wenden, besteht darin, eine kostengünstige Lösung für die Kamera zu finden – und die Hardware, die im Hintergrund rechnet. Das ist nun gelungen, auch wegen der billigen Kamera, mit der die Staubsauger sich orientieren. Beim neuen Roomba zum Beispiel koste sie bloss 75 Rappen, verriet iRobot-CEO Colin Angle kürzlich.

Dank der neuen Technologie wuselt der Roboter jetzt nicht mehr zufällig im Raum umher, sondern erstellt sich mit einer Kamera eine Karte und fährt gezielt Bahnen ab, meint der Hersteller.

In unserem Versuch (siehe Video oben) wirkte das Ganze anfänglich immer noch mehr zufällig als geplant, doch Robi schien dazuzulernen. Er begann häufiger, in parallelen Bahnen seine Arbeit effizienter zu verrichten, fiel aber immer wieder zurück ins Herumwuseln.

Oder drehte sich auch mal zwei Minuten ohne ersichtlichen Grund an Ort und Stelle: Das ist der Moment, wenn der Roboter überprüft, ob seine Vorstellung noch mit der Realität übereinstimmt – oder ob vielleicht jemand in der Zwischenzeit einen Stuhl verrückt hat.

Eine ständig ändernde Umgebung: Das ist auch ein Grund, warum der Roboter nach jedem Putzvorgang alle Daten löscht und sich bei jedem Einsatz wieder einen neuen Plan berechnet.

Autonome Kartographen sind im Aufwind

Nicht nur Staubsauger-Roboter sind nun mehr oder weniger fähige Kartographen geworden. Die Technologie ist in den letzten Jahren günstig geworden und findet deshalb immer mehr Verbreitung. Google zum Beispiel setzt im Project Tango auf dieses Vorgehen: Mit Hilfe von Kameras in mobilen Geräten sollen Nutzer sich künftig auch dort orientieren können, wo jedes GPS versagt, nämlich in Gebäuden.