Das amerikanische Unternehmen Boston Dynamics, das zum transnationalen Konzern Google gehört, hat eine aktualisierte Version seines vielversprechenden Android-Roboters Atlas vorgestellt. Es wird berichtet, dass der Android im Juni dieses Jahres an der Endphase des Wettbewerbs teilnehmen wird, der von der DARPA Robotics Challenge angekündigt wurde. Ziel des Wettbewerbs ist es, einen humanoiden Roboter zu schaffen, der für verschiedene öffentliche Dienste wirksame Helfer bei der Beseitigung der Folgen von Notfällen werden soll.
DARPA Robotik-Herausforderung
Das Pentagon kündigte Anfang 2013 ein neues DRC-Programm namens DARPA Robotics Challenge an. Laut Vertretern des Militärministeriums muss der Finalist des Wettbewerbs die Menschen bei der Beseitigung der Folgen von Notfällen, die denen ähnlich sind, die in Japan im Atomkraftwerk Fukushima-1 nach dem starken Tsunami aufgetreten sind, vollständig ersetzen sowie das Ölleck bei der Bohrung Deepwater Horizon im Golf von Mexiko oder beim Einsturz einer Mine in Chile. Der Roboter muss sich auf einer unebenen Oberfläche, die mit zahlreichen Trümmern übersät ist, frei bewegen, normale und elektrische Werkzeuge verwenden, unabhängig genug sein, damit auch der erfahrenste Arbeiter seine Arbeit kontrollieren kann, und sogar ein Fahrzeug unabhängig fahren.
Zunächst wurde beschlossen, die Teilnehmer des Wettbewerbs in 4 Gruppen einzuteilen, von denen 3 direkt vom Pentagon gefördert wurden. Der erste (Track A) sollte einen Roboter und die dazugehörige Software entwickeln, der zweite (Track B) war nur mit der Entwicklung von Software beschäftigt, der dritte (Track C) war nur mit der Entwicklung einer physischen Hülle beschäftigt. Getrennt von ihnen arbeitete die vierte Track-D-Gruppe, die sowohl den Roboter als auch die Software dafür erstellte, jedoch für ihr eigenes Geld.
Foto: DARPA
Gleichzeitig wurde der DRC-Wettbewerb selbst in 3 bedingte Etappen unterteilt. Die erste davon, die Virtual Disaster Challenge, die im Juni 2013 stattfand, bildete Teams aus Mitgliedern der Gruppen B und C. Sie mussten ihre Fähigkeiten kombinieren, um Roboter zu entwickeln, die mit den Androiden konkurrieren können, die von Mitgliedern der Gruppen entwickelt wurden A und D.
Die zweite Wettbewerbsstufe fand im Dezember 2013 statt. Es nahmen 16 Teams teil, von denen nur 8 Teilnehmer in die Endrunde durften, die die meisten Punkte erzielen konnten. Diese Unternehmen waren (in absteigender Reihenfolge der Ergebnisse) das japanische Unternehmen SCHAFT, das Florida Institute for Human and Machine Perception IHMC Robotics, die Carnegie Mellon University und das National Robotics Engineering Center Tartan Rescue, Massachusetts Institute of Technology MIT, das RoboSimian Jet Propulsion Laboratory der NASA, die amerikanische Firma TRACLabs, das britische Worcester Polytechnic Institute WRECS und das Advanced Technology Laboratory der amerikanischen Firma Lockheed Martin.
Zukünftig entschied sich das japanische Unternehmen, die Teilnahme am Finale des Wettbewerbs abzulehnen. In der Zwischenzeit konnte die DARPA die Termine für die Endphase des DRC-Programms - 5.-6. Juni 2015 - festlegen. Es wurde auch eine Liste von 11 Finalisten-Unternehmen veröffentlicht, zu der zusätzlich zu den bereits aufgeführten das Laboratory of Engineering Sciences, Robotics and Mechanisms des Virginia College of Technology - Valor, die University of California - THOR, das amerikanische Unternehmen, hinzugefügt wurden TORC Robotics - ViGIR und der University of South Korea zusammen mit dem amerikanischen Unternehmen Rainbow - KAIST. Gleichzeitig traten THOR und Valor in der zweiten Phase des Wettbewerbs als ein Team auf, entschieden sich jedoch im Finale, getrennt voneinander aufzutreten.
Gleichzeitig stellten DARPA-Mitarbeiter aktualisierte Anforderungen an humanoide Roboter vor, die bei diesem Wettbewerb um den ersten Platz kämpfen müssen. Der Preispool für den DRC-Wettbewerb beträgt 2 Millionen US-Dollar. Den Entwicklern von Robotern ist es nach den neuen Auflagen untersagt, ihre Geräte physisch zu unterstützen, wenn sie während des Tests stecken bleiben oder fallen. Der Roboter muss selbstständig in die Arbeitsposition zurückkehren, während die Testaufgabe eine Stunde und nicht 4 Stunden beträgt, wie es in der zweiten Testphase der Fall war.
Der wichtigste Unterschied zur zweiten Etappe des DRC-Wettbewerbs war gleichzeitig die vollständige Autonomie der Roboter. Sie müssen drahtlos sein, da die Drähte unter realen Betriebsbedingungen die Reichweite von Robotern und ihre Effektivität bei der Arbeit in einem Notfallbereich stark einschränken. Darüber hinaus müssen alle Roboter lange – bis zu einer Minute – Kommunikationsunterbrechungen problemlos überstehen und ihre Steuerung über ein sicheres Datennetz organisieren.
Roboteratlas
Atlas ist ein humanoider Roboter, der auf dem Android-Betriebssystem von Google basiert. Er galt früher als einer der fortschrittlichsten Roboter der Welt, aber jetzt ist er noch besser. Der Roboter hat neue geschickte Handgelenke, mit denen er den Türknauf ruhig drehen kann, ohne mit der ganzen Hand eine Bewegung machen zu müssen. Im Allgemeinen wurde das Design um etwa 75 % überarbeitet. Und seine wichtigste Neuerung war die Autonomie der Arbeit, der Roboter erhielt eine Batterie, die ihn von der Notwendigkeit einer Steckdose "befreite". Dieser Umstand ermöglichte dem Atlas-Roboter den Einzug in die Endrunde des Robotik-Wettbewerbs, der von der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der amerikanischen Streitkräfte organisiert wurde. Roboter ohne Batterien dürfen einfach nicht zum letzten Teil des Wettbewerbs.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Unternehmen Boston Dynamics früher dank Robotern wie AlphaDog und Petman große Popularität erlangte. Beide Projekte wurden auch für die Agentur DARPA durchgeführt. Aber im Gegensatz zu AlphaDog und Petman, die ursprünglich für militärische Missionen entwickelt wurden, wird der humanoide Roboter Atlas für den Zivildienst entwickelt. Atlas wurde zur Basis für die Teilnehmer des DRC-Wettbewerbs.
Sechs der elf am Wettbewerb teilnehmenden Unternehmen haben ihre Roboter auf Atlas-Basis entwickelt. Die Rede ist von den Robotern Helios vom MIT, Atlas-Ian von IHMC Robotics, Werner von WPI-CMU (früher hieß das Team WRECS), Hercules von TRACLabs, Florian von ViGIR und Atlas von Trooper. Gleichzeitig hieß es in einer Pressemitteilung der Defense Research Agency vom 20. Januar 2015 von 7 Teams, die direkt mit einem Androiden von Boston Dynamics zusammenarbeiten. Bis Ende Januar können alle diese Teams eine aktualisierte Version des humanoiden Roboters erhalten, der die Bezeichnung Atlas Unplugged (also drahtlos) erhalten hat.
Der neu gestaltete Atlas-Roboter sieht viel schlanker aus. Er erhielt auch verbesserte Subsysteme. Zum Beispiel ein effizienterer und kompakterer Hydraulikantrieb, der es dem Roboter ermöglicht, sich im Gelände schneller zu bewegen. Der äußerlich gebaute Android wird eine Reihe von Aufgaben der beabsichtigten Konkurrenz leichter bewältigen können, beispielsweise sich in eher enge Räume zu quetschen, in die eine Person eindringen könnte. Dies ist von großer Bedeutung, da der Android speziell für die Durchführung von Arbeiten in einem solchen Bereich und unter solchen Bedingungen entwickelt wurde, in denen Menschen unsicher sind.
Die neue Version des Atlas-Roboters wurde so stark modifiziert, dass vom Vorgängermodell nur noch Beine und Füße übrig blieben. Gleichzeitig gibt es keinen Grund zu bezweifeln, dass sich einer der fortschrittlichsten Roboter der Welt in Zukunft weiter verbessern wird. Laut der Leiterin des DRK-Projekts Gill Pratt erlitten nur die "Beine" beim Androiden keine nennenswerten Veränderungen - und die nur unterhalb des Knies. Es wird berichtet, dass die aktualisierte Version des Roboters aus leichteren Materialien besteht, die für eine insgesamt leichtere Konstruktion und mobilere und Kunststofftechnologie verwendet wurden. Der Roboter wurde leichter zu bewegen, und seine Bewegungen ähneln immer mehr den menschlichen. Durch die leichtere Bauweise war es möglich, ihn mit einem stärkeren hydraulischen Antrieb mit variabler Leistung und vor allem mit einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 3,7 kWh auszustatten. (moderne Geräte rauchen nervös am Spielfeldrand).
Foto: DARPA
Diese Kapazität reicht im Durchschnitt für eine Stunde intensiver Arbeit, und die neue hydraulische Ausrüstung ermöglicht es dem Roboter, sowohl im Batteriesparmodus als auch im Maximalleistungsmodus zu arbeiten, der möglicherweise für schwere Arbeiten benötigt wird, beispielsweise beim Abbau von Schutt. Zudem ist der neue hydraulische Antrieb deutlich leiser als der bisherige. Wenn Sie sich nun in unmittelbarer Nähe eines Arbeitsroboters befinden, müssen Sie keine geräuschisolierenden Kopfhörer mehr tragen. Außerdem wurde in den Körper des humanoiden Roboters ein Modul eingebaut, mit dem Sie ein Netzwerk aufbauen und die Kommunikation mit dem Bediener aufrechterhalten können.
Neben den bereits aufgeführten Unterschieden weist die neue Version des Roboters folgende Neuerungen auf:
- im Kopf des Roboters wurde ein drahtloser Router installiert, der über Befehle Funkkommunikation ermöglichen kann;
- die Schultern und Arme des Roboters wurden so umgestaltet, dass der Roboter den Arm im Moment der Bewegung frei beobachten kann;
- Die Position der Motoren in Knie, Hüfte und Rücken wurde geändert, um die Roboterstruktur noch robuster zu machen.
Gleichzeitig haben sich im Zuge all der Veränderungen die Abmessungen des Atlas-Androiden kaum verändert. Er ist 188 cm groß und wiegt 156,5 kg. Es wird berichtet, dass der Roboter gleichzeitig drei neue Computer erhielt, die für seine Wahrnehmung der Außenwelt verantwortlich sind, sowie leistungsfähigere Manipulatoren mit einem größeren Freiheitsgrad als die vorherigen aktualisiert. Der Roboter kann nun die Tür mit nur einer Hand öffnen, ohne die ganze Hand zu benutzen.
