Was bekommen Sie, wenn Sie überqueren Boston Dynamics und Ant-Man? Sie erhalten Antbot, einen Roboter des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS), der eine ameisenähnliche Navigation nutzt, um sich ohne die Hilfe von GPS fortzubewegen.
Auch wenn die Navigation wie eine einfache Aufgabe erscheint, ist sie in der Praxis, wie in vielen Bereichen der Robotik, viel schwieriger zu bewältigen, als man denkt. Die meisten Ansätze zur Navigation von Robotern nutzen GPS, eine sehr gut etablierte Technologie. Es ist jedoch anfällig für Drift, wodurch es in kleinen Maßstäben ungenau ist und nicht in allen Gebieten verfügbar ist, beispielsweise in dicht bewaldetem Gelände, wo Bäume Signale von Satelliten blockieren. Die CNRS-Forscher beschlossen, sich von der Natur inspirieren zu lassen, um dieses Problem zu lösen, und untersuchten die Art und Weise, wie Ameisen durch ihre Umgebung navigieren.
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Die Wüstenameisen vom Typ Cataglyphis stehen vor einer besonderen Herausforderung: Sie müssen große Entfernungen zurücklegen, um Nahrung zu finden, und sie können keine Pheromone zur Navigation nutzen, weil die Temperaturen in der Wüste zu hoch sind. Und doch sind sie in der Lage, Hunderte von Metern bei direkter Sonneneinstrahlung zurückzulegen, um Nahrung zu finden, und dann geradlinig zurückzukehren, ohne sich zu verirren. Dies erreichen sie, indem sie ihren Kurs messen mit polarisiertem Licht vom Himmel aus als eine Art „Himmelskompass“ und sammelt Informationen über die Geschwindigkeit ihrer Bewegung anhand der unternommenen Schritte und ihrer Bewegung relativ zur Sonne. Mit Informationen zu Kurs und Entfernung können sie einwandfrei navigieren.
In ähnlicher Weise verwendet Antbot einen optischen Kompass, der polarisiertes Licht erkennt, um seinen Kurs zu bestimmen, und einen optischen Bewegungssensor, um seine Entfernung zu messen. Dadurch kann der Bot komplexe Umgebungen wie die Ameisen erkunden und immer sicher zu seiner Basis zurückkehren. Nachdem er 14 Meter (46 Fuß) zurückgelegt hatte, gelangte der Bot mit einer Genauigkeit von 1 cm (0,4 Zoll) nach Hause.
Der Roboter verfügt über sechs Beine, die es ihm ermöglichen, sich über unwegsames Gelände zu bewegen, wodurch er sich für den Besuch von Gebieten eignet, in denen Roboter mit Rädern Schwierigkeiten hätten. Die Forscher hoffen, dass es irgendwann zur Beurteilung von Katastrophengebieten oder sogar zur Erkundung außerirdischer Böden eingesetzt werden könnte.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftsrobotik.
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