Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben eine Mechanik für Roboter zur Verhinderung von Kollisionen vorgestellt. Diese soll absolut sicher sein und sekundenschnell reagieren. Die Methode sei so präzise, dass sie Bewegungsabläufe unterscheiden kann, die sich nur um Millimeter unterscheiden. Die Entwickler haben das mit einer Technik namens "totale Quadratsumme" erreicht und diese so angepasst, dass sie das Problem der Sicherheitsüberprüfung effektiv löst.
Die neue Technik könnte sich als besonders nützlich für Roboter erweisen, die sich schnell bewegen und dabei Kollisionen unbedingt vermeiden müssen, etwa in einer Grossküche, in der sie gemeinsam mit Menschen Speisen zubereiten. Aber auch für Pflegeroboter, die gebrechliche Patienten betreuen, ist die Technik womöglich nützlich.
"Mit dieser Arbeit haben wir gezeigt, dass man ein schwieriges Problem mit konzeptionell einfachen Mitteln lösen kann", sagt Alexandre Amice, Student der Elektrotechnik, dessen Entwicklung von Russ Tedrake, Professor für Elektrotechnik, Informatik, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Maschinenbau, betreut wird. "Die Sum-of-Squares-Programmierung ist eine leistungsstarke algorithmische Idee, mit der man einige nicht ganz triviale Probleme lösen kann."
Viele bestehende Methoden, die prüfen, ob die geplante Bewegung eines Roboters kollisionsfrei ist, tun dies, indem sie die Flugbahn simulieren und alle paar Sekunden prüfen, ob der Roboter auf etwas trifft. Diese statischen Sicherheitsprüfungen können jedoch nicht feststellen, ob während seiner Bewegung doch noch ein Hindernis auf der berechneten Bahn auftaucht. Die neue Methode aktualisiert dagegen ständig den Kurs, der neu auftauchende Hindernisse berücksichtigt.
