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Kybernetik

Roboterentwicklung für die DARPA-Challenge

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Um die Bewegungen von ATLAS zu planen und andere Aufgabenstellungen während des Wettbewerbs zu erfüllen, liefen auf PCs fünf oder sechs voneinander getrennte MATLAB- und Simulink-Prozesse. Diese Prozesse kommunizierten mit dem ATLAS-Roboter über UDP unter Verwendung von Lightweight Communications and Marshalling (LCM). Dabei handelt es sich um eine Reihe von Programmbibliotheken, die entworfen wurden, um mit Echtzeitsystemen zu arbeiten, die Datenmarshalling und Message Passing benötigen.

Der ATLAS-Roboter entfernt bei den DRC-Probeläufen Trümmer, um eine Tür freizuräumen.
Der ATLAS-Roboter entfernt bei den DRC-Probeläufen Trümmer, um eine Tür freizuräumen.
(Bild: MathWorks)

Bei zwei Aufgaben kam der Wert der durch MATLAB und Simulink erreichten Eigenständigkeit besonders zur Geltung. Als der ATLAS-Roboter eine Tür räumte, fiel ein eben von ihm zur Seite geräumtes Brett über seine Füße. ATLAS meistert viele Aufgaben, aber die Kinematik des Roboters machte das Berühren seiner Zehenspitzen zu einer großen Herausforderung. Das Team konnte diesen Rückschlag jedoch bewältigen, indem es vom vorgesehenen Ablauf abwich und ATLAS erfolgreich so steuerte, dass er das Brett von seinen Füßen entfernte, bevor er die restlichen Trümmer beseitigte (Bild links).

Es gab noch eine weitere Herausforderung. Das Team wusste, dass der Roboter gerade so in das Auto passte, das er fahren musste und hatte keine praktische Möglichkeit, diese Aufgabe vorher in der Nähe des MIT-Campus zu testen. So blieben lediglich 30 Minuten Zeit, um mit dem Auto und ATLAS zu experimentieren, bevor die 30-minütige Aufgabe begann. Keines der vorherigen Teams hatte es geschafft, das Auto über die Startlinie zu bewegen. Das Team konnte den Roboter aber dazu bringen, das Lenkrad zu drehen, das Gaspedal zu drücken und die Hälfte der vorgesehenen Strecke zurückzulegen, bevor die Zeit ablief.

Vorbereitung auf die DRC-Endrunde

In den DRC-Probeläufen erreichte das Team den vierten Platz und qualifizierte sich dadurch für die DRC-Endrunde, die für Juni 2015 geplant ist. In dieser Phase des Wettbewerbs muss der Roboter bei reduzierter Kommunikation zwischen dem Roboter und dem Team, das ihn bedient, eine Reihe physischer Aufgaben ausführen. DARPA hat vor kurzem bekannt gegeben, dass dabei noch größerer Wert auf autonomes Agieren des Roboters gelegt wird.

* Russ Tedrake ist Dozent in den Fächern Elektrotechnik, Informatik, Luft- und Raumfahrt am MIT. Tedrake leitet dort das Robotiklabor für Informatik und Künstliche Intelligenz.

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