FU Berlin, Fachbereich Mathematik und Informatik, Institut für Informatik

Vortrag des Informatik-Kolloquiums

Das Bewegungssystem von Insekten ist hervorragend an die Fortbewegung in unregelmaessig strukturiertem Gelaende angepasst. Die Tiere koennen selbstverstaendlich auf ebenen Untergruenden laufen, sie koennen aber auch ueber groessere Hindernisse klettern und an schmalen AEsten senkrecht hinauf- oder hinablaufen. Diese Faehigkeiten eines Laufsystems zeigen die Vorteile der Fortbewegung auf Beinen gegenueber der Fortbewegung auf Raedern auf. Wenn man jedoch die Anforderungen an das Kontrollsystem, welches die Beinbewegungen generiert betrachtet, ergeben sich mehrere Probleme, u.a. dadurch, dass die Anzahl der Freiheitsgrade groesser ist als zur Loesung der Aufgabe erforderlich. Insekten mit ihrem vergleichsweise einfachen und langsam rechnenden Nervensystem loesen diese Aufgaben aber in Echtzeit. Sie sind darueberhinaus auch in der Lage, blitzschnell selbst auf extreme AEnderungen, wie beispielsweise den Verlust eines Beines, zu reagieren. Viele biologische Untersuchungen weisen daraufhin, dass die Tiere ihre grosse Adaptivitaet aus einer extremen Modularisierung und Dezentralisierung ihres Kontrollsystems gewinnen. Die von der Natur entwickelten Loesungen sind daher nicht nur fuer den Biologen, sondern auch fuer den Robotiker von Interesse.

Im Vortrag soll eine Modellierung des Laufsystems von Stabheuschrecken beschrieben werden, welche nach diesen Prinzipien konzipiert wurde. Dabei wurden kuenstliche neuronale Netze eingesetzt wie auch physikalische Randbedingen geschickt ausgenutzt, um die Adaptivitaet und die Autonomie des Systems zu erhoehen.