Vierbeiniger Roboter ergründet Züricher Abwasserkanäle

Erstmals wird ein fortschrittlicher Roboter in den Abwasserkanälen Zürichs getestet, um herauszufinden, ob er tun kann, was niemand sonst tun möchte – Abwasserleitungen zu inspizieren.

Digitale Wirtschaft

© RandomMoment, Shutterstock

Auch wenn Tätigkeiten in europäischen Abwasserkanälen weitaus weniger gefährlich sind als in manchen unterentwickelten Ländern, sind diese Tätigkeiten dennoch nicht ohne Risiken. Trotz Sicherheitsmaßnahmen sind Inspekteure und Angestellte, die Reparatur-, Austausch- oder Instandhaltungsarbeiten in Abwasserkanälen durchführen, dennoch dem Risiko ausgesetzt, sich arbeitsbedingte Erkrankungen zuzuziehen. In manchen Fällen können solche Erkrankungen sogar lebensbedrohlich sein. Erkrankungen sind nicht die einzige Gefahr, denen Arbeiter gegenüberstehen. Wasser, das plötzlich durch die Abwasserleitungen einströmt, während sich Arbeiter im Abwasserkanal befinden, kann sich ebenfalls als tödlich erweisen.

Ein vielseitiger Roboter, der im Zuge des EU-finanzierten Projekts THING (subTerranean Haptic INvestiGator) verwendet wird, könnte dafür sorgen, dass diese Dinge eines Tages der Vergangenheit angehören. Der als ANYmal bezeichnete Roboter weist bereits mehrere beeindruckende Eigenschaften auf. Laut dem auf Phys.org vom Projektpartner ETH Zürich veröffentlichten Artikel kann der Roboter nicht nur Dinge sehen, hören und berühren, falls er mit einem Greifarm ausgestattet ist, sondern auch „Türen öffnen, Abfall entsorgen oder einen Aufzugsknopf drücken.“ Das THING-Team arbeitet jetzt an der Verbesserung der haptischen Wahrnehmung des Roboters – dessen Fähigkeit, Objekte mithilfe seines Tastsinns wahrzunehmen und zu manipulieren. Der Roboter soll dazu befähigt werden, sich selbst fortzubewegen und das Bewusstsein für seine Umgebung zu verbessern.

Den Einstiegsschacht hinab

Da der Roboter bislang lediglich im Labor getestet wurde, ließen die Forscher ANYmal vor Kurzem 4 m unter der Erde in einem Züricher Abwasserkanal frei. Ziel war es, herauszufinden, ob er Menschen eines Tages die Aufgabe abnehmen könnte, Abwasserleitungen zu inspizieren. Die erste Aufgabe bestand darin, zu testen, ob der Roboter im Dunkeln im Umkreis des Abwasserkanals manövrieren könnte. Der vierbeinige Roboter wurde in einen 3 m hohen und 5 m breiten Tunnel hinabgelassen, und schaffte es trotz geringen Lichts seinen Weg zu finden und sogar einen 20 cm hohen Vorsprung zu erklimmen. ANYmal scannte unter Verwendung von Tastsinn, Lasersensoren und Kameras seine Umgebung. „Durch Identifizierung von Unregelmäßigkeiten an der Betonoberfläche kann er in jedem Moment bestimmen, wo er sich befindet“, erklärte Marco Hutter, Professor für Robotiksysteme an der ETH Zürich.

Der aus einer Kombination von Kohlenstofffaser und Aluminium konstruierte Roboter ist robust und relativ leicht (30 kg). Er kann gehen, traben, kriechen, rennen, springen, aufstehen, falls er hinfällt, Hindernisse überwinden oder beseitigen und eine Geschwindigkeit von bis zu 1,0 m/s erreichen. Die Ausstattung mit einer hochentwickelten Zoomkamera ermöglicht es, detaillierte Informationen aus der Entfernung zu gewinnen. Die Informationen werden anschließend mithilfe von Algorithmen für maschinelles Sehen interpretiert. Eine Wärmebildkamera liefert präzise Temperaturmesswerte, die bei der Erkennung von Gefahren wie Kabelbränden behilflich sein könnten, bevor diese tatsächlich eintreten. Über Ultraschall und weitere Mikrophone werden Abweichungen im Maschinenbetrieb sowie Gaslecks erkannt. Lasersensoren erzeugen schließlich präzise 3D-Karten von der Umgebung und Computeralgorithmen helfen bei der Identifizierung von Personen und Objekten.

Während des Tests zeichnete der Roboter 500 000 Messungen pro Sekunde auf, welche die Forscher in den kommenden Monaten analysieren werden. Im weiteren Verlauf des Jahres beabsichtigt das Team von THING den Roboter in einer polnischen Kupfermine zu testen, um herauszufinden, ob er in Umgebungen mit heißer, staubiger Luft und Sandsteinoberflächen funktionieren kann.

Weitere Informationen:
THING Projektwebsite

Länder

Vereinigtes Königreich