Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Schwarmintelligenz unter Wasser: Jacobs-Forscher entwickeln neues Robotersystem

03.04.2012
Die Jacobs University forscht in einem EU-Projekt zusammen mit acht Partnern an einem neuen System für intelligente Unterwasserroboter. MORPH (kurz für Marine Robotic System of Self Organizing, Logically Linked Physical Nodes) besteht aus mehreren mobilen Komponenten, die nicht physisch sondern virtuell vernetzt sind.
Neu ist dabei ihre Fähigkeit, wie ein Metasystem zu agieren, das sich flexibel an Umwelt und Aufgaben anpasst. Größte Herausforderung des Projektes ist es, während der Mission Sensorinformationen auszutauschen und die mobilen Komponenten koordiniert zusammenarbeiten zu lassen. Die Jacobs University ist an dem Projekt mit 1.24 Mio. Euro beteiligt.

„Das MORPH Projekt gibt uns einige interessante Möglichkeiten unsere neuen Verfahren mit Daten von führenden internationalen Instituten der Tiefseeforschung zu testen; wir arbeiten in dem Projekt unter anderem auch mit dem Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer) in Frankreich und dem Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) in den USA zusammen," erklärt Andreas Birk, Professor of Electrical Engineering and Computer Science und Leiter der Robotics Group an der Jacobs University.

Birk entwickelt mit seinem Team Methoden für automatisierte 3D-Wahrnehmung und das Erstellen detaillierter 3D-Karten in sogenannten unstrukturierten Umgebungen, wie zum Beispiel in eingestürzten Gebäuden, in dem nach Überlebenden gesucht wird, oder auch in einem natürlichen Umfeld ohne geometrische Strukturen. Hierzu gehören auch Unterwasserareale. Sie stellen insofern eine besondere Herausforderung für 3D-Kartierung dar, als unter Wasser hauptsächlich Schall zum Abtasten der Umgebung verwendet wird. In diesem Medium ist die Informationsübertragung durch Schall mit starkem Datenrauschen und geringer Informationsdichte verbunden. Darüber hinaus ist es für Einsatzteams über Wasser oft schwierig, die Unterwasserroboter während der Mission und nach Missionsende zuverlässig zu lokalisieren, was häufig zum Verlust der teuren Hochleistungstechnologie führt.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, setzen die von der Jacobs Robotics Group entwickelten neuen Verfahren die Sensordaten der einzelnen Komponenten des Roboterschwarms in einen räumlichen Bezug zueinander. So können sie die Einzelkarten präzise zu einer 3D-Karte zusammenführen. Durch diese Kopplung der Daten entstehen hochaufgelöste 3D-Karten mit sehr guter Informationsdichte, was unter anderem auch die Ortung und Rückholung der Roboter erleichtert. Ein weiterer Vorteil der neuen Unterwasserroboter ist, dass man mit den einzelnen Modulen sehr flexibel arbeiten kann und sie sich auch an schwierige Gegebenheiten anpassen.

Anwendungsgebiete sind unter anderem der Deich- und Hafenschutz. Zur Prävention von Anschlägen in Hafenanlagen etwa ist es bisher ausgesprochen schwierig, das Hafenbecken direkt unter Wasser ausreichend zu kontrollieren. Zudem können die Unterwasserroboter auch in der Erdölförderung eine Rolle spielen und bei Unfällen wie der Explosion der Ölplattform Deepwater Horizon eine wichtige Informationsquelle sein, die zu einer schnelleren und effektiveren Problemlösung führt. Für die Meeresforschung sind die intelligenten Roboter ebenfalls interessant, etwa bei der nicht-invasiven Erkundung von empfindlichen Lebensräumen wie beispielsweise Kaltwasser-Korallenriffe.

Das MORPH-Projekt startete im Februar 2012 und läuft bis Januar 2016. Die Forscher der Jacobs University bauen auf ihre Ergebnisse des von ihnen koordinierten EU-Projektes „Cooperative Cognitive Control for Autonomous Underwater Vehicles“ (Co3-AUVs) auf.

Fragen zum MORPH-Projekt für die Jacobs University beantwortet:

Andreas Birk | Professor of Electrical Engineering & Computer Science
Email: a.birk@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200-3113
http://bit.ly/Hb5rjI

Dr. Kristin Beck | idw
Weitere Informationen:
http://bit.ly/Hb5rjI
http://www.jacobs-university.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie