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Tragbares Gerät vermisst Gebäude bei Einsätzen

26.09.2012
Sensorsystem erstellt Karten mittels Laser, Gyroskop und Kamera

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein tragbares Sensorsystem entwickelt, das beim Begehen eines Gebäudes automatisch Karten erstellt. Das soll Rettungskräfte insbesondere unter schwierigen Bedingungen unterstützen.


Prototyp zum Umschnallen: viel Sensrik für gute Karten (Foto: Patrick Gillooly)

"Das Einsatzszenario, das wir uns dafür vorgestellt haben, ist ein Gefahrengut-Szenario, bei dem die Leute im kompletten Schutzanzug hineingehen und die Umgebung erkunden", erklärt Maurice Fallon, Wissenschaftler am MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory. Das soll mit dem System deutlich effizienter gehen.

"Der aktuelle Zugang ist, dass die Leute nachher textlich beschreiben, was sie gesehen haben - 'Ich bin in diesem Raum links gegagnen, ich habe das gesehen, ich ging in den nächsten Raum', und so weiter. Das wollen wir automatisieren", so Fallon. Der aktuelle Prototyp erstellt dazu nicht nur Karten, die unter anderem Aufgänge und verschiedene Stockwerke präzise erfassen, er macht auch regelmäßig Aufnahmen der Umgebung. Dem Team schwebt zudem vor, Notizen zu wichtigen Punkten zu ermöglichen.

Viele Sensoren, genaue Information

Das System, das sich der Nutzer auf die Brust schnallt, basiert auf einer Entwicklung, mit der Roboter Gebäude kartografieren können. Erneut dient ein Laser-Entfernungsmesser dazu, Abstände zu ermitteln. Da sich Menschen aber nicht so gleichförmig bewegen wie ein Roboter auf Rädern, hat das Team zusätzlich mehrere Beschleunigungsmesser und Gyroskope verbaut. Erst dadurch kann das System wirklich genau bestimmen, wie schnell und weit sich der Träger bewegt. Zudem helfen diese Sensoren dabei korrekt zu beurteilen, ob der Nutzer das Stockwerk gewechselt hat - eine Aufgabe, für die sich in Tests auch genaue Barometer als sehr nützlich erwiesen haben.

Ergänzend zu den anderen Sensoren umfasst der Prototyp eine aus einem Kinect-Sensor ausgebaute Kamera. Diese macht alle paar Meter eine Aufnahme der Umgebung, aus der Software optische Marker wie Farbschemata oder Formen in der Umgebung extrahiert. Das hilft beim Wiederbetreten eines Bereichs, mithilfe von Vergleichsaufnahmen die Position genauer zu ermitteln. Per Druckknopf kann der Träger beim Prototyp zudem einen Punkt als wichtig markieren. Hier haben die Forscher die Vision, dass es Einsatzkräften möglich sein soll, zusätzlich Sprach- oder Textnotizen zu machen, um etwa auf Giftstofflecks oder strukturelle Schäden am Gebäude hinzuweisen.

Robotik-Problem vermenschlicht

Das MIT-System befasst sich mit einem SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) genannten Thema. "Das ist ursprünglich als Problem in der Robotik aufgekommen", kommentiert Wolfram Burgard, Informatikprofessor an der Universität Freiburg http://www.uni-freiburg.de . "Diese Idee eines SLAM-Systems, das am menschlichen Körper getragen wird, um herauszufinden, wo er sich befindet, ist tatsächlich innovativ und ziemlich nützlich." Technisch interessant sei insbesondere der 3D-Umgang mit Stiegen und Höhenveränderung, da in der Robotik meist nur in einer Ebene gearbeitet wird. "Für Ersthelfer könnte eine Technologie wie diese sehr wichtig sein", urteilt Burgard.

Zugleich ist der MIT-Prototyp ein weiteres Beispiel dafür, wie Forscher rund um die Welt versuchen, die Arbeit von Rettungskräften in Notfallsituationen mithilfe tragbarer Elektronik zu vereinfachen und zu unterstützen. Erst kürzlich hat beispielsweise ein skandinavisches Team eine Jacke vorgestellt, die dazu eine einfache Kommunikation via Facebook ermöglicht (presseext berichtete: http://pte.com/news/20120918027 ).

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.mit.edu

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