Schweizer Roboter für Katastrophen-Einsatz

Roboter als Rettungshelfer: Seit langem werden sie gefordert, doch nach der Katastrophe im Kernkraftwerk Fukushima zeigte sich, dass effiziente Maschinenwesen noch fehlen. Schweizer Forscher wollen diese Lücke schliessen.

Der «Hydraulically Actuated Quadruped» ist ein vierbeiniger Roboter, der schwieriges Terrain überwinden soll. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Vierbeiner für schwieriges Terrain: Der «Hydraulically Actuated Quadruped» (HyQ) Istituto Italiano di Tecnologia / www.iit.it/en/advanced-robotics/hyq.html

Eine gewaltige Schlammlawine zerstört bewohntes Gebiet. Viele Menschen kommen zu Tode. Unzählige Schwerverletzte sind in den Trümmern eingeschlossen – und die Retter können wegen Einsturzgefahr nicht in die Trümmerfelder vordringen. Nur Roboter können helfen: Auf vier Beinen erklimmen sie selbständig die Schutthalden, räumen mit ihren Greifarmen Trümmerbrocken zur Seite und suchen mit Wärmekameras und Sensoren nach Überlebenden.

Ein Katastrophenszenario, das der Schweizer Roboterforscher Jonas Buchli sich vorstellt. «Der Tsunami und Fukushima haben uns die Augen geöffnet. Wir brauchen für solche Situation zuverlässige Roboter», sagt Buchli, der vor kurzem eine Robotik-Professur an der ETH angetreten hat. An vierbeinigen Laufrobotern forscht er seit Jahren.

Autonom über unwegsames Gelände

Begonnen hat Buchli mit einem Roboter namens «Little Dog». Dieser katzengrossen Maschine hat er das Laufen über schwieriges Terrain beigebracht. In der Folge entwickelte Buchli mit seinem Kollegen Claudio Semini am Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) einen grösseren und robusteren Roboter namens HyQ, über den «Einstein» bereits berichtet hat. Der Antrieb von HyQ ist hydraulisch. Über Lage-Sensoren kann er selbstständig das Gleichgewicht halten und so über holpriges Terrain laufen.

«HyQ gehört momentan sicherlich zu den leistungsfähigsten vierbeinigen Robotern der Welt», sagt Buchli stolz,«es gibt nur einen, der noch besser ist». Der Forscher spricht von «Big Dog», den das US-Militär entwickelt hat, und seinem Nachfolger «Alpha Dog», der einst US-Bodentruppen in den Kampf begleiten soll. Die Videos von «Big Dog» sind ein Youtube-Hit und zeigen, was heute auf diesem Gebiet möglich ist.

Buchli ist überzeugt, dass sein Roboter einst genauso gut sein wird. «Wir gehen sogar noch einen Schritt weiter und montieren zwei Greifarme auf unseren Roboter», sagt er, «damit wäre er auch in der Lage, zum Beispiel Hindernisse beiseite zu räumen». Zurzeit ist Buchlis Maschine noch in Genua. Kollegen am IIT lehren sie dort, über Trümmer zu laufen.

Einsätze schon in wenigen Jahren?

Das Szenario eines Desasters zeigt eine weitere grosse Herausforderung: die Orientierung in einer unbekannten Umgebung. Dazu testen die Forscher zurzeit diverse Sensoren und Kamerasysteme. Zum Beispiel ein Laser-Instrument, das Abstände auf lange Distanzen misst, oder Stereokameras für eine Tiefenwahrnehmung. «Wir Roboterforscher an der Hochschule erarbeiten die Grundlagen. Wir zeigen auf, welche Technologie wie einsetzbar ist», sagt Buchli, «für die Marktreife brauchen wir dann aber die Hilfe der Industrie.»

Und wann wird sein Rettungsroboter einsatzbereit sein? «Das ist schwierig abzuschätzen, aber wir erleben momentan eine sehr spannende Zeit in der Robotik», sagt Buchli, «die Sensorik verbessert sich laufend, und viele Robotik-Teams weltweit ziehen am gleichen Strick. Mein Tipp: in wenigen Jahren, wenn die Industrie anbeisst.»

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Die Roboter-Tüftler der ETH

5:39 min, aus Einstein vom 11.10.2012