SpaceBot Cup 2013 Roboter-Wettkampf gerät zur Pannenshow

In der Robotertechnik klaffen Erwartung und Wirklichkeit oft weit auseinander. Das hat nun auch der erste deutsche Wettbewerb für Weltraum-Rover gezeigt. Die Maschinen reihten Panne an Panne, und die Entwickler haben vor allem eines: viel gelernt.

SPIEGEL ONLINE

Von , Rheinbreitbach


Am Ende herrschte kurz Ratlosigkeit. Nach zwei Tagen Roboter-Wettkampf im rheinischen Rheinbreitbach hatte kein einziger Roboter die gestellten Aufgaben erfüllt. Der SpaceBot Cup 2013, Deutschlands erster Wettkampf für Weltraum-Rover - ausgerichtet vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und gefördert vom Forschungsministerium - endete am Dienstagabend ohne Sieger. Bei aller Enttäuschung, dass kein Roboter zeigen konnte, was er eigentlich kann, herrschte unter den Teilnehmern Einigkeit: Man hatte viel gelernt.

Robotik-Wettkämpfe sind kein Sport, sondern ein Realitätscheck der Forschung. Auch Scheitern bringt da Erkenntnisgewinn. Man kann sich allerdings fragen, ob es dann klug ist, mit so einem Leistungswettkampf Erwartungen zu schüren.

Robot kommt aus dem Tschechischen, man kann das Wort mit "Arbeiter", aber auch "Sklave" übersetzen. Das zeigt, was wir vom Roboter wollen: an unserer Stelle Dinge zu tun, die wir nicht erledigen wollen oder können. Das ist eine hohe Erwartungshaltung. Nicht von ungefähr sehen wir im perfekten Roboter eine Art Mensch-Ersatz. Idealerweise interaktionsfähig und intelligent, zumindest aber fähig zum autonomen, nicht ferngesteuerten Handeln.

Es gibt kaum eine Arbeitssituation, in der wir Roboter so sehr als Stellvertreter brauchen wie im Weltall. Weite Raumflüge sind so teuer wie lebensgefährlich. Roboter einzusetzen, senkt Kosten und Risiken. Weltraum-Rover sind zwar komplexe, aber immer nur für sehr eng definierte Aufgaben konzipierte Maschinen - ihre Flexibilität ist minimal. Sie sind im Wortsinn verbesserungswürdig, weil sie trotzdem unsere beste Chance darstellen, das All zu erforschen.

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Spacebot Cup 2013: Viel Event, wenig Bewegung
Da liegt der Gedanke eines Wettbewerbs nahe, der die harten Bedingungen der Praxis simuliert.

Der Rover der Berlin Rockets beginnt mit der Vermessung der fremden Landschaft. Rasend schnell dreht sich sein Laser-Scanner, der die Formen der umliegenden Felsen und Hügel in einer dreidimensionalen Karte erfasst. Mehr macht er nicht: Die Übermittlung von Befehlen scheitert. Der Versuch wird abgebrochen.

Wettbewerb ist ein Fortschrittsmotor. Nationale wie internationale Wettkämpfe sind beliebte Gelegenheiten, um herauszufinden, wo die Konkurrenz und wo man selbst steht. Es gibt solche Veranstaltungen für Fußball-Bots, für Rettungsroboter, Unterwasser- und Weltall-Modelle.

Zeitdruck und geringe Mittel verlangen Ingenieuren, Informatikern und Mechatronikern jede Menge Kreativität ab. Herausfordernde Aufgabenstellungen verlangen nach Konzepten. Der Druck, ein fertiges Produkt entwickeln zu müssen, führt Disziplinen zusammen und schafft echte Teams - das ist bestes Praxis-Training. Der Wettbewerb gerät dann zum Lackmustest. Was funktioniert, was nicht? Welche Konzepte sind vielversprechend, welche entpuppen sich als Sackgassen?

Erfolg! Das Publikum applaudiert begeistert: Der Bot des Bonner Teams Nimbro Centauro hat den ersten zu findenden Gegenstand entdeckt und geborgen. Den Rest der Zeit verbringt er dann allerdings mit digitaler Selbstfindung.

Der amerikanische Mars-Rover "Curiosity" etwa kostete 2,5 Milliarden Dollar, hatte sieben Jahre Entwicklungszeit, wiegt 900 Kilogramm und ist mit Labor-Modulen und zahlreichen Sensoren gespickt. Die Teams des Spacebot Cup bekamen 50.000 Euro Zuschuss, sechs Monate Zeit, ein 100-Kilogramm-Gewichtslimit und klare Aufgaben für ihre autonomen Rover: Selbstorientierung, Land vermessen, Gegenstände finden und bergen und innerhalb einer Stunde in ein Zielmodul einbauen.

Das ist kein Scheitern, sondern Forschung live

"50.000 Euro", erklärt Sebastian Bartsch vom Bremer Team Artemis, "reichen für die Sensoren, wenn man ein bisschen was im Regal liegen hat. Unser Laserscanner kostet allein rund 30.000 Euro." Ohne Improvisation geht es dann nicht. Viele Rover enthalten am Ende Teile und Module anderer Roboter, alle sind letztlich Kompromisse, und keiner wäre "flugfähig": Das Ziel war nicht, fertige, weltraumtaugliche Rover zu entwickeln, sondern Know-how zu sammeln und Konzepte praktisch zu erproben.

Das ist wirklich Hightech: Sirrend erhebt sich die Drohne, das fliegende Auge des Spacebot 21 aus Buxtehude, in die Höhe. Von oben soll sie das Gelände scannen, schnell und effizient. Nur stürzt sie leider ab, die Linse fällt heraus, der Bot ist nun fast blind. Weil der wegen der Farbe der Solarpaneele fälschlich das Landemodul für das von ihm zu findende Objekt hält, verzichtet er auf weitere Bewegung. Das ändert sich auch nicht, als man ihn einfach um 90 Grad vom Modul wegdreht. Er weiß einfach nicht, wo es langgeht.

Manche Teams setzen auf eine Vorkartierung des gesamten Geländes, bevor der Rover in den Marsch-Modus wechselt, andere gehen pragmatischer heran: "Wir versuchen erst einmal, Points of Interest festzustellen, an den wir uns orientieren können", erklärt Bartsch das Bremer Konzept. "Also Erhöhungen zum Beispiel oder große Felsen. Das gleicht der Rover mit einer groben Karte ab, um sich selbst zu lokalisieren. Danach vermisst er die Landschaft genauer, während er sich bewegt."

Was schon mal besser klappte, als bei manchen anderen, die vorab mehr wollten: Viel Bewegung kam in zwei Wettbewerbstagen nicht zusammen. In einer durch Roboter-Stillstand verursachten Zwangspause befragt der Moderator Viertklässler, die durch das Kinder-Rahmenprogramm von der Robotik begeistert werden sollten. Ein Mädchen hat einen Vorschlag: "Ich würde schieben." Eine gute Idee, findet der Moderator, die aber auf dem Mars wenig praktikabel sein dürfte.

Als der Jacobs-Robotics-Bot den zu findenden Gegenstand entdeckt, geht er zielstrebig vor: Wiederholt versucht er, den Felsen umzufahren, unter dem das Objekt halb versteckt liegt. Das soll er zwar nicht, aber es klappt in diesem Fall: Weil das Ding aus Pappe und nicht aus Stein ist, bekommt er den Brocken mürbe. Das ist in Rheinbreitbach so lustig, wie es im Weltall fatal wäre.

Ist so ein Wettkampf also nicht mehr als ein akademischer Spaß? Keineswegs, sagt Daniel Seifert vom Berliner Rockets-Team: "In sechs Monaten baut man ja keinen perfekten Roboter." Was man aber davon habe, seien wertvolle praktische Erfahrungen. Das findet auch der Bremer Bartsch. "Es ist ungeheuer, was man auf dem Weg lernt. Für die Studenten ist das Spitze." Das treibe tatsächlich den Fortschritt an. Selbst wenn die Rover im Ernstfall stillstehen.

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insgesamt 8 Beiträge
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Seite 1
NoName2 13.11.2013
1. ...ein Virus?
da alle Roboter ausgefallen war wohl ein Virus im Spiel - vielleicht Bot-Tox!
noalk 13.11.2013
2. Zeitgeist
Seit einiger Zeit kann der Konsument beobachten, dass zunehmend Technik auf den Markt kommt, die anscheinend vom Kunden erst so richtig auf Herz und Nieren getestet wird, weil die Hersteller ein bisschen Geld sparen wollen. Die hier geschilderte Pannenserie bei dem Roboter-Wettbewerb lässt bei mir den Gedanken keimen, dass schon Studenten beigebracht wird, ein vernünftiges Testprogramm für ihre Entwicklungen sei vergeudete Zeit - und rausgeschmissenes Geld. Und in der Industrie machen sie dann natürlich so weiter.
Blindleistungsträger 13.11.2013
3. In diesem Fall
Stillstand ist Fortschritt - in diesem Fall!
Oberleerer 13.11.2013
4.
LANGWEILIG ! Das Internet hat auch niemanden interessiert, als solche lebensfremden Forscher ihre ASCII-Grafiken herumgeschickt haben. Erst die Medien einvernehmlich postulierten, das Internet sei voll von Schweinskram, meldeten sich Millionen älterer Herren an, um nachzuschauen, ob das stimmt. Also baut erstmal Bett-Bots, dann klappt es auch mit der breiten Einführung der Technik in der Industrie. Ich wette, die Japaner fahren dann die größten Erfolge ein :)
damocles_ 13.11.2013
5. Zu Analytisch
Villeicht gehen die Verfahren zur Lokalisation, Wegfindung und Problemlösung zu Analytisch vor. Währe interessanter per genetischen Algorythmen und vorwerst Computersimulation passende autonome Systeme zu "evolvieren". Die können dann die Komplexität der Wegfindung und direkten Steuerung kapseln. Ziel währe es nur noch allgemein zielkommandos zu geben, die dann lokal (ohne strikte Befehlskette) umgesetzt werden. Also: zuerst Simulation im Rechner, dann Konkrete Realisierung mit Hardware. man könnte so einen Wettbewerb so auch virtuell realisieren.
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