28. Mai 2006

Was kommt heute?

Der IdeenPark geht in die letzte Runde - und widmet sich der vielleicht wichtigsten Erkenntnis: Die Zukunft gehört der Jugend. Doch welche Erwartungen haben junge Leute eigentlich an die Zukunft? Und wie kann man mitbestimmen, wohin die Reise geht? Nach Antworten forscht nicht nur das IdeenForum u. a. mit dem stellvertretenden Geschäftsführer der Stiftung Jugend forscht e.V. Nico Kock, sondern auch der IdeenTalk mit ausschließlich jugendlichen Diskutanten. Mit dabei: die 18jährige Gedächtniskünstlerin Christiane Stenger, die zuvor in der IdeenShow ihr persönliches Manual für ein besseres Erinnerungsvermögen präsentiert. Am Abend folgt dann ein Live-Konzert mit Pop-Sängerin Christina Stürmer als krachender Abschluss des IdeenPark 2006.

Was war gestern?

Im Moment sind die einzigen künstlichen Dinge, die sich auf dem Mars bewegen, zwei rollende Kundschafter aus den Technikschmieden des kalifornischen Jet Propulsion Laboratory. Was in 15 Jahren durch die Marsebenen streift, wartete auf der Bühne der IdeenShow auf seinen großen Einsatz. Wie die möglichen Landeplätze aussehen, das zeigte die Space-Show – dreidimensional erfahrbar als anaglyphe Draufsichten aus mehreren hundert Kilometern Höhe.
„Der Mars war schon immer interessant für den Menschen“, bestätigte Planetenforscherin Karin Eichentopf im August-Everding-Saal und schickte die Zuschauer auf einen rasanten Trip über die Oberfläche des Roten Planeten. Die europäische Sonde Mars Express hatte die Bilder geschossen, Anzeichen für Leben waren nicht mir abgelichtet. Dass dieses irgendwo in den Weiten des Alls noch auf uns wartet, wollte Karin Eichentopf jedoch nicht ausschließen. „Ziemlich einig ist man sich, es wird nicht so aussehen wie wir.“
Fremdartiges Leben außerhalb der Erdatmosphäre, unter diese Kategorie fällt vielleicht bald auch eine Entwicklung Bremer Robotiker, die am Nachmittag auf der Expo-Plaza in Aktion trat: der „SCORPION“.

Acht Beine im Außeneinsatz

Der Name des Laufroboters hängt natürlich mit seinem achtbeinigen Erscheinungsbild zusammen, aber auch mit seinen inneren Werten, wusste Diplom-Informatiker Dirk Spenneberg, Stellvertretender Leiter des Robotik-Labors Bremen unter dem Dach des Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz zu berichten. „Skorpione sind relativ simple Systeme von der Ansteuerung her“, so Spenneberg zunächst. Dass sie trotzdem ganz erstaunliche Fähigkeiten in schwierigstem Terrain entwickeln, motivierte schließlich die Entwicklung des SCORPIONS. „Wir wollten ein System bauen, das in der Lage war, sich in einer natürlichen Umgebung zu bewegen – also durch Sand oder auch Steinfelder laufen kann.“
In enger Zusammenarbeit mit Biologen, Skorpion- und Hummerexperten entwickelte sich das Projekt über die letzten sechs Jahre dann zur krabbelnden Machbarkeitsstudie SCORPION, die weiter geht als reifen- bzw. raupengetriebene Systeme. „Der nächste große Schritt, um mehr Mobilität zu gewinnen geht eigentlich nur noch über laufende Systeme“, betont der Bremer Robotiker.
Die Fähigkeiten, die auf diese Weise dem Laufroboter verliehen wurden, sind ganz erstaunlich. Klassische Reflexsysteme wie der der menschlichen Patellasehne, neuronale Netze und ein ausgeklügeltes Sensorsystem beherbergt das rund 60 mal 40 Zentimeter große Hightech-Paket. Ein Infrarotabstandssensor liefert räumliche Tiefe, ein Fischauge beobachtet visuell, Sensoren in den Beinen nehmen Bewegungen und Positionen war und über den Druck, der auf den Füßen lastet, wird sogar die Struktur des Untergrunds „erfühlt“.

Gehe vorwärts, rette Menschen, erkunde Planeten

Es gibt kaum ein Terrain, dass der SCORPION nicht bewältigen kann. Dementsprechend vielfältig sind seine Einsatzgebiete – und auch dementsprechend gefährlich. So sind Mond und Mars wie geschaffen für den achtbeinigen Kundschafter. Huckepack an Bord eines normalen Rovers könnte es zum jeweiligen Einsatzort gehen, wo der SCORPION dann, nur durch eine Nabelschnur mit der mobilen Zentraleinheit verbunden, auf Entdeckungsreise gehen würde. Daten und Energie würden mit dem Rover ausgetauscht, die Problemlösung vor Ort schafft der SCORPION ohne fremde Hilfe. Dank seiner Reflexe überwindet er nicht nur Hügelketten und Geröllfelder, sondern kann auch eigenständig neue Ausfallstraßen suchen, wenn der direkte Weg versperrt ist. „Das System erkennt eine ganze Menge der Umwelt durch die Interaktion mit der Umwelt“, erläutert Dirk Spenneberg.
Auch für den Fall der für Käfer tödlichen Rückenlage hat der Roboter eine Lösung parat. Die symmetrischen Beine klappen einfach um 180 Grad nach unten hin um und fahren den Körper wieder in eine sichere Betriebshöhe über dem Boden, damit der Roboter auf dem Rücken weiterlaufen kann.
Auch wenn die Roboterspinne selbstständig agieren kann, eine Aufgabe braucht sie trotzdem. Diese muss ihr vor dem Einsatz von einem Operator gestellt werden – per Notebook oder per Sprachkommando. Vor allem diese verbale Art der Kommunikation hat es Spenneberg und seinen Kollegen angetan, da „es noch einmal ein viel intuitiveres Interface zum Roboter bietet.“ Perfekt auch für komplexere Interaktion bei schwierigen Katastropheneinsätzen, beim denen der SCORPION eher mit normalen Katastrophenhelfern als mit speziell ausgebildeten Robotik-Spezialisten arbeiten wird. „Gerade in so einem Katastrophenszenario, wo die Leute unter entsprechendem Druck stehen, ist die sprachliche Kommunikation mit eines der besten Mittel“, so Dirk Spenneberg.
In Zukunft könnte dann der Rettungshelfer den Roboter nicht nur im lockeren Ton in Ruinenlandschaften schicken, sondern gleich mit hineingehen. Per Exoskelett und Headmount könnte er mit den Füßen des SCORPIONS fühlen und durch seine Augen sehen. Ein Dream-Team in der Welt von morgen.

Clever Autos bauen

Vom Achtbeiner zum Dreirad ist es nur ein kleiner Schritt, zumindest für die Besucher im IdeenPark. Einfach von der Expo-Plaza hinein in den Deutschen Pavillon zu den Zukunftsautos des Bereichs „Mobilität“. Und die sind nicht immer wie aus dem Ei gepellt. Ein richtiges „Schrottauto“ ist auch darunter, dass von Berliner Ingenieuren professionell gegen die Wand gefahren wurde.
Ingesamt fünf Modelle des „Compact Low Emission Vehicle for Urban Transport“, kurz CLEVER, wurden gebaut. „Drei sind gecrasht worden, eins für Fahrdynamik-Untersuchungen genutzt worden und eins ist voll ausgestattet“, so Projektleiter Heiko Johannsen. Dabei ist die Crashversion, die die Besucher auch heute wieder staunend umlagerten, eigentlich ein Sparmodell einer möglichen Straßenversion: derselbe Rahmen, aber keine Scheiben, kein Motor, stattdessen ein Haufen Messtechnik, keine Lenkung und keine Neigetechnik.
Ausgesucht wurde die „kaputte“ Fassung, um die Sicherheitsaspekte des Hightech-Dreirads zu verdeutlichen, dass in dieser Kategorie locker im Kleinwagenbereich mitfährt. Sicherheit war nur eine der Anforderungen an das Projekt. „Als Ziel haben wir uns gesetzt“, erläutert Johannsen, „ ein Stadtfahrzeug mit guten Umwelteigenschaften, also geringe Emissionen, geringem Kraftstoffverbrauch, geringem Platzbedarf zu entwickeln das aber auch sehr sicher ist, das Spaß macht, damit zu fahren und das auch so aussieht, dass man sich gern damit zeigt.“
Und das ist den Berlinern eindeutig gelungen. Herz des CLEVER-Fahrzeugs ist ein schadstoffarmer 15-PS Motor, der mit Erdgas zum Schlagen gebracht wird. Die Fahrzeugmaße sind innenstadt-freundlich klein gehalten. Für eine stabile Kurvenfahrt trotz geringer Spurweite sorgt eine sich neigende Fahrzeugkabine. Und im Innenraum: Gurtkraftbegrenzer, 2-Kammer-Airbag für Kopf und Brust sowie verformbare Kopfstützen zum Schutz des Beifahrers, der hinter dem Fahrer sitzt.
Aber wann wird es den Flitzer zu kaufen geben? Zumindest eines kann Johannsen sagen: „Von dem Augenblick, wo man sagt ‚wir machen jetzt weiter’ würde es noch mindestens zwei Jahre dauern, bis er serienreif wäre.“