Der chinesische Robotikhersteller Deep Robotics hat seinen autonomen vierbeinigen Roboter Lynx S10 so modifiziert, dass er auch unter extremen Wetterbedingungen funktioniert und sich autonom in unberechenbaren Geländeformationen aus Schmelzwasser, Schnee und Eis bewegen kann. Das Unternehmen hat den Roboter in einer Arktisexpedition getestet, bei der er auch Eisschollen autonom bewältigen musste.

Der Lynx S10 besitzt in der Standardausstattung vier Beine, an die vier Räder befestigt sind. Mit dieser Kombination kann der Roboter zwischen Laufen und Fahren umschalten und je nach Untergrund die vorteilhafteste Bewegungsart auswählen. Für die Bewältigung extremer Geländebedingungen wie in der Arktis reicht das jedoch nicht. Denn der Roboter könnte bei den wechselnden Untergründen zwischen Eis, Schnee und Schmelzwasserpfützen mit seinen Rädern stecken bleiben.

Die Ingenieure von Deep Robotics haben deshalb die Räder durch große biomimetische Pfoten ersetzt, die an denen von Eisbären angelehnt sind. Die Pfoten ermöglichen durch ihre Breite eine bessere Gewichtsverteilung auf eine größere Fläche und verhindern das Einsinken etwa in weichem Schnee. Die künstlichen Pfoten sind zusätzlich mit einer rutschfesten Oberfläche und integrierten Steigeisen in Form von Krallen versehen, die eine bessere Traktion auf hartem Eis ermöglichen.

Die Entwickler vergrößerten die Oberfläche der Gliedmaßen des Roboters, die so wie eine Art Paddel wirken können. Für die Fortbewegung im Wasser spendierten sie ihm an den oberen Beinen kleine, mit Luft befüllte Schwimmflügel. Der Lynx S10 kann sich mit den so modifizierten Beinen und Füßen auch in Umgebungen besser fortbewegen, in denen sich Eis und Wasser vermischen.

Neben der Fortbewegung passten die Ingenieure bei dem Prototyp auch das ohnehin bereits robuste Design des Roboters den extremen arktischen Bedingungen an. Der Roboter ist zwar bereits in der Standardausstattung staub- und wasserfest und kann Temperaturen zwischen -20 und 50 Grad Celsius trotzen, allerdings reicht das für arktische Bedingungen nicht aus. Entsprechend wurde die Abdichtung des Roboters von IP66 auf IP67 erhöht, um einen besseren Schutz vor eindringendes Wasser zu gewährleisten. Zusätzlich wurde ein Kälteschutz angebracht.

Autonom in arktischer Umgebung

Um sich autonom in unberechenbarem Gelände fortbewegen zu können, ist der Roboter mit einer autonomen Pfadplanung und Hinderniserkennung ausgestattet. Mit der KI-gestützten Bewegungssteuerung und einem speziellen Gangwahlalgorithmus schaltet der Lynx S10 je nach Geländeformation in die jeweils optimale Bewegungsform um. Zur Umgebungserkennung nutzt der Roboter vier HDR-fähige Ultraweitwinkelkameras, die Bilder mit hohem Kontrastumfang und hoher Bildschärfe zur Auswertung liefern. Hinzu kommen Lidar-Sensoren an der Vorder- und Rückseite zur Erstellung detaillierter dreidimensionaler Karten. Der Roboter kann aus der Kombination der Sensorik Hindernisse erkennen, Routen planen und damit ohne menschliche Steuerung seinen Weg finden. Um sich besser orientieren zu können, kann sich der Vierbeiner auch stärker aufrichten, um sich aus einer erhöhten Position einen Überblick zu verschaffen.

Deep Robotics probierte den etwa 20 kg schweren Roboter im Rahmen einer Arktisexpedition unter unkontrollierten Bedingungen aus. Der Roboter konnte das Gelände aus Eis, Schnee und Schmelzwasser – teilweise allerdings nur sehr langsam – bewältigen. Auch Untergründe, die aus mit Wasser vermischtem Eis bestanden, bezwang der Roboter.

Deep Robotics betont, dass es sich bei dem modifizierten Lynx S10 noch um kein fertiges Produkt handelt. Der Roboter befinde sich noch im Alpha-Stadium. Die fertige Version könnte dazu genutzt werden, um Forscher oder Rettungskräfte bei ihrer Arbeit in unwirtlichen Gegenden, die gefährlich, abgelegen und für Menschen unzugänglich sind, zu unterstützen.

(olb)