Was ist ein mobiler Roboter?

Ein mobiler Roboter ist ein Roboter, der sich selbstständig in seiner Umgebung bewegen kann. Dazu muss der Roboter navigieren können, und der Umfang und die Genauigkeit der erforderlichen Navigationsfähigkeiten hängen von der Größe des Roboters und der Art der von ihm ausgeführten Aufgabe ab. Zu den derzeit in Produktion befindlichen mobilen Robotern gehört der Haushaltsroboter, der in einer Vielzahl von Formen vom Roboterstaubsauger bis zum Roboterhund erhältlich ist. Zu den zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des mobilen Roboters gehören Roboter-Sanitäter, Landarbeiter und Grenzschutzbeamte.

Um sich zurechtzufinden, muss ein mobiler Roboter zunächst feststellen, wo er sich befindet. Es gibt viele Möglichkeiten, wie dies erreicht werden kann. Gyroskope und andere Geräte können verwendet werden, um die Raddrehung und die Beschleunigungsrate zu messen, um dem mobilen Roboter mehr Hinweise auf seine aktuelle Position zu geben. Satelliten-Global-Positioning-Systeme ermöglichen es dem Roboter, seine Position in absoluten Zahlen nach einem festen Punkt auf dem Planeten zu messen. Vision-basierte Positionierungssysteme verwenden optische Sensoren, um Informationen in der Umgebung wahrzunehmen.

Eine große Menge an Informationen kann visuell bereitgestellt werden, und die visuelle Positionierung wird als das größte Potenzial für die Zukunft der mobilen Roboternavigation angesehen. Einschränkungen bei visuellen Navigationsverfahren ergeben sich aus der Anforderung, den wahrgenommenen visuellen Input mit Karten oder bekannten Landmarken zu vergleichen, um die Position zu bestimmen. Um wirklich nützlich zu sein, muss sich ein mobiler Roboter der Zukunft in bisher unbekannten Umgebungen zurechtfinden. Ein alternativer Weg, dies zu erreichen, könnte der gleichzeitige Einsatz vieler einfacher mobiler Roboter, sogenannter Ameisenroboter, sein.

Der Ameisenroboter hinterlässt eine Spur, während er sich über das Gelände bewegt. Diese Spur steht dann anderen Ameisenrobotern zur Verfügung. Obwohl einzelne Roboter zerstört werden oder ausfallen können, bleibt die Gruppe als Ganzes robust, wobei einige der Ameisenroboter ihr Ziel erreichen, obwohl das Problem, genau zu wissen, wo sie sich in der Umgebung befinden, nicht gelöst ist.

Mobile Roboter im Haushalt stehen neben der Navigation vor weiteren Herausforderungen. Die Sicherheit kann ein Problem sein, da der Roboter zu Hause um Menschen herum arbeiten muss und im Falle einer Kollision möglicherweise ein Unfall wie ein Sturz verursacht werden kann. Das Aussehen wird auch wichtiger, wenn ein Roboter jeden Tag mit Menschen interagieren muss, und während der humanoide Roboter manchen ansprechen mag, könnte er anderen bedrohlich erscheinen. Aus diesen Gründen muss das Design von Haushaltsrobotern die Bedürfnisse und Einstellungen der vorgesehenen Benutzer berücksichtigen.