Wellicht loopt er in de niet al te verre toekomst een bidsprinkhaan rond op de maan, Mars en meteorieten. De op de bidsprinkhaan lijkende robot Mantis moet zelfstandig planeten ver-kennen en met zijn grijpers een infrastructuur kunnen opbouwen. Wetenschappers van het Robotics Innovation Center aan het Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) en de Universität Bremen ontwikkelen de hardware en de software.
Dankzij zijn bio-geïnspireerd lichaam en verschillende looppatronen kan hij kraters en steenvelden overwinnen, maar ook met zijn voorpoten manipu-leren. Als hij ook uit zijn ervaringen leert, moet hij doelgericht kunnen handelen. De robot is Mantis gedoopt, de Engelse benaming voor de bidsprinkhaan. De robotmorfologie lijkt ook op zijn natuurlijke voorbeeld. Het systeem moet de twee voorste van zijn zes poten niet alleen voor het lopen, maar ook voor het grijpen van voorwerpen kunnen gebruiken. Daarvoor heft de robot, net als de sprinkhaan, zijn bovenlichaam.
De uitdaging is om looppatronen voor diverse ondergronden aan te leren, waarbij alle zes de poten ondanks verschillende taken eenduidig moeten kunnen samenwerken. De vele gewrichten, die verdeeld zijn over meerdere poten, maken veel verschillende bewegingspatronen mogelijk. Zo zou de robot zijn lichaamshouding kunnen aanpassen aan de omstandigheden en veilig kunnen manoeuvreren in onbekend terrein (aan de houding van de foto (bron: DFKI) te zien, moet hij ook inzetbaar zijn voor karate, red.).
Bewegingspatronen
De robot kiest zijn bewegingen, afhankelijk van de situatie, uit zijn ‘gedragsbibliotheek’. Een van de doelen in het project is het meegeven van verschillende robotalgoritmen voor diverse bewegingspatronen. Deze zouden bijvoorbeeld afgestemd kunnen zijn op energiebesparing of op voorzichtig vooruit bewegen. Struikelblokken, kraters en heuvels neemt Mantis waar met tactiele sensoren, die in de voetzolen zitten. Door een camera in de kop vormt hij een 3D-beeld van de omgeving.
De data worden per satelliet naar de aarde gestuurd. De mens geeft de robot opdracht, welk doel moet worden aangestuurd. Mantis kiest aan de hand van data het passende looppatroon uit zijn gedragsbibliotheek. Hij herkent hindernissen en wijkt dan zelfstandig uit. Na elke actie evalueert de robot zijn beslissing. Hij vraagt zich bijvoorbeeld af op zijn energiegebruik efficiënt was. Zo niet, dan zal hij in de toekomst in gelijke situaties anders handelen. Op deze manier bouwt de robot zijn ervaring steeds uit.
De bewegingspatronen zijn vooraf in simulaties aangeleerd onder de buitenaardse omstandigheden: gravitatie, lichtverhoudingen, hellingen. De werkelijke testen volgen in de ruimte exploratie hal van het DFKI, een test landschap met kunstmatige kraters van 288 m2.
