EU-finanziertes Projekt schafft einen Schwarm intelligenter künstlicher Ameisen
Das Projekt I-SWARM will die technologischen Voraussetzungen für die Massenproduktion von Mikrorobotern entwickeln, die dann als ein "echter" Schwarm aus bis zu 1.000 Roboterklienten eingesetzt werden können. Durch die Verbindung von Experten aus den Bereichen Mikrorobotik und verteilte Multi-Agenten-Systeme möchte das Projekt einen Quantensprung in der Roboterforschung vollziehen. Dass Roboter zusammenarbeiten, ist keine neue Idee. Aber bislang wurden nur Gruppen aus 10 bis 20 der zentimetergroßen Roboter verwendet, die bestimmte Merkmale staatenbildender Insekten imitieren. Darüber hinaus sind ihre Wahrnehmungs-, Manipulations- und Kooperationsfähigkeiten äußerst beschränkt. I-SWARM arbeitet an mehreren innovativen Aspekten: Die Roboter sollen noch kleiner werden (Millimetergröße), die Schwärme sollen aus bis zu 1.000 zusammenarbeitenden Elementen bestehen, und auch die Bandbreite kollektiver Verhaltensweisen soll erweitert werden. I-SWARM, das Akronym steht für Intelligent Small World Autonomous Robots for Micro-manipulation, ist ein 4-Jahres-Projekt, das mit 4,40 Millionen Euro aus dem Programm "Neue und künftige Technologien" (FET) unter dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6) der Europäischen Kommission gefördert wird. Beteiligt ist ein Konsortium aus zehn europäischen Forschungszentren aus sieben EU-Mitgliedstaaten und der Schweiz. Als Koordinator fungiert die Mikromechatronik und Mikrorobotik-Gruppe des Instituts für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik (IPR) der Universität Karlsruhe. Das I-SWARM-Projekt baut auf die Computer-Chip-Herstellung, um die Massenproduktion von millimetergroßen Robotern zu erleichtern, die in einem "echten" Schwarm aus bis zu 1.000 Robotern eingesetzt werden können. Jeder Roboter wird mit begrenzter, vorrationaler "on-board"-Intelligenz ausgestattet, das heißt, der Schwarm besteht aus sehr vielen heterogenen Robotern, die über eine unterschiedliche Bandbreite an Sensoren, Manipulatoren und Rechenkapazitäten verfügen. Bis jetzt hat das I-SWARM-Team zwei Gruppen von zentimetergroßen Robotern gebaut, Jasmine und Micron, mit denen die Schwarmkommunikation getestet wird. Die Kommunikation in der Gruppe basiert auf Infrarotsignalen, ähnlich wie eine Fernbedienung. Wenn ein Roboter ein Objekt entdeckt, informiert er einen Nachbarroboter, der wiederum das Signal an andere Roboter weitergibt. Dadurch wird eine Kommunikationskette aufgebaut, über die die Nachricht läuft, dass ein Objekt gesichtet wurde. Dann kreisen die Roboter das Objekt ein. Eines Tages, so hofft man, werden solche Roboterschwärme zu Tausenden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich der Prüfung von Pipelines, Brücken und Motoren, für Mikromontagen und sogar für Aufgaben wie die Diagnose und die Durchführung von medizinischen Verfahren im menschlichen Körper.