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     | 17.09.2003 - 14:45 Uhr | ||||||||||||
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Audimax/Namen und Nachrichten | |
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Die Dressur des Riech-Roboters
Wie bewegt sich die künstliche Nase an die Quelle der Gase?
TÜBINGEN (upf). Elektronische Nasen, die auf bestimmte Gerüche reagieren, sind nichts ganz Neues mehr. Ein Tübinger Physiker hat sich nun aber daran gemacht, einen Roboter zu entwickeln, der auch noch die Geruchsquelle ortet – einen elektronischen Spürhund sozusagen. Das Ziel von Achim Lilienthal ist es, einen elektronischen Gas-Schnüffler zu konstruieren, der bei Gasgeruch nicht nur Alarm schlägt, sondern gleich noch das Leck findet, also jene Stelle, an welcher das Gas austritt. Lilienthal ist Mitarbeiter am Lehrstuhl für Rechnerarchitektur des Tübinger Informatikers Prof. Andreas Zell. Bei seiner Konstruktion eines Roboters, der sich auf eine möglichst dichte Konzentration eines Gases zubewegt, stützte er sich auf theoretische Überlegungen des Tübinger Kybernetikers Valentin Braitenberg. Dieser ging davon aus, dass ein Vehikel, dessen Geruchs-Sensoren direkt an einen Antriebsmotor gekoppelt sind, automatisch in die Richtung der relativ höchsten Konzentration steuert. Bei seinen ersten Praxis-Versuchen (er verwendete Alkohol in einem offenen Glas, um Gas zu simulieren) stieß Lilienthal jedoch auf das Problem, dass die Verteilung der Gaskonzentration im Raum nicht so simpel ist, wie man sich das in der Robotik vorstellte: je höher, desto näher der Quelle. Gase bewegen sich auf chaotische Weise durch den Raum, sie unterliegen Temperaturschwankungen und Luftströmungen. „Bei gleichem Versuchsaufbau beobachtet man im gleichen Raum völlig unterschiedliche Gasverteilungen, je nachdem, ob es Sommer oder Winter ist“, sagt der Physiker. Allerdings fand er heraus, dass über einen langen Zeitraum betrachtet die Gas-Konzentration doch einer „Idealkurve“ folgt, die es erlaubt, das Roboter-Verhalten zu optimieren. Die genaueste Annäherung an die Gasquelle gelang jedoch mit einem Trick: Lilienthal verband die beiden Geruchssensoren („Nasenlöcher“) über Kreuz mit dem jeweils anderen Motor. Auf diese Weise wird die Gasquelle indirekt lokalisiert: Der Roboter bewegt sich zuverlässig um sie herum. Besonders schnell ist die Methode zwar noch nicht; dennoch ist Lilienthal von der Anwendbarkeit überzeugt. Seine beiden Test-Roboter hat er im Training nicht geschont. Einer legte im Langzeitexperiment insgesamt fünf Kilometer zurück.
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