Motivation
Wenn in Zukunft mobile Roboter dauerhaft in unserer Umwelt eingesetzt werden sollen, wird für eine wirklich selbständige Operation der Roboter auch eine autonome Energieversorgung notwendig sein. Bis jetzt gibt es nur wenige Arbeiten in der Robotik, die sich mit der Problematik des Dauerbetriebs mobiler autonomer Roboter auseinandersetzen. In diesem Langzeitexperiment sollen zwei mobile autonome Roboter als künstliche Lebewesen versuchen, möglichst lange zu überleben.
Zwei Roboter in der Tonne
Implementierung
Während ihrer Wachzeit spielen die Roboter mit einem Ball. Bei Entladung der Batterien suchen sie sich eigenständig eine Energiequelle und laden sich an den Stationen in der Mitte des Operationsgebiets wieder auf. In der Nacht legen sich die Roboter dann ‚schlafen', um am nächsten Morgen bei Helligkeit wieder aktiv zu sein. Für die autonome Energieversorgung wurden die verwendeten Khepera-Roboter mit einer internen Spannungsüberwachung erweitert und es wurden Ladestationen entwickelt, an denen die Roboter selbständig andocken und sich wieder aufladen können.
Roboter beim Einfahren in die Ladestation
Mit dem Übergang von einer zeitlich begrenzten Demonstration zum Dauerbetrieb sind neben den herkömmlichen Schwierigkeiten bei der Entwicklung autonomer mobiler Roboter noch weitere Herausforderungen zu bewältigen. Mit diesem Projekt werden wertvolle Erfahrungen in der Entwicklung und dem Test für den Dauerbetrieb ausgelegter autonomer mobiler Systeme erworben. Ebenso werden experimentelle Daten bezüglich der Robustheit autonomer mobiler Roboter im Dauerbetrieb gesammelt - eine notwendige Voraussetzung, bevor an einen industriellen Einsatz von Robotersystemen dieser Art zu denken ist. So wird beispielsweise untersucht, wie sich die Eigenschaften von Komponenten über die Betriebszeit ändern und welche sich als besonders fehleranfällig erweisen.
Weiterhin sind mit der autonomen Energieversorgung nun langfristige Robotik-Experimente über viele Ladezyklen realisierbar. Die maximale Dauer heutiger Experimente in der Robotik im kabellosen Betrieb wird bisher weitgehend durch den Zeitraum festgelegt, den die Roboter mit einer vollen Batterieladung operieren können. So konnten Lernprozesse auf realen Robotern im autonomen Betrieb bisher meist nur innerhalb eines solchen Zeitraums demonstriert werden. Nun lässt sich im voll autonomen Betrieb untersuchen, wie sich eine Verlängerung der Lern- und Aktivitätszeit auf Qualität und Quantität der gelernten Verhalten realer Roboter auswirkt.
