Smarte Roboter errichten Bauwerke wie Ameisen oder Termiten

Zukunftsvision? Roboter am Bau (Foto: Freepik)

Philadelphia – Geht es nach Jordan Raney von der University of Pennsylvania sollen Roboterschwärme künftig nach dem Vorbild von Insekten Bauwerke errichten – und zwar ohne Baupläne. Vielmehr sollen sie einfachen mathematischen Regeln folgen. In Computersimulationen haben die Maschinen bereits wabenartige Strukturen gebaut, ohne einem Plan zu folgen, den sie, wenn es ihn gäbe, ohnehin nicht verstehen könnten.

Baupläne werden Makulatur

Die Erstellung von Bauplänen und Produktionsabläufen bindet heute Manpower und kostet viel Zeit. Auch werden Gebäude oft nicht nach Plan gebaut. Bienen, Termiten und anderen Baumeistern unter den Insekten kommen ganz ohne Baupläne aus. Sie stellen perfekte Waben und massive Hoch- und Tiefbauten her, sogar mit Lüftungssystemen. Und die Spitzen der Termitenhügel neigen sich stets in eine bestimmte Himmelsrichtung, nach Norden beispielsweise in Namibia.

„Selbst 3D-Drucker arbeiten Schritt für Schritt, was zu einem sogenannten spröden Prozess führt. Ein einziger Fehler, wie eine verstopfte Düse, ruiniert den gesamten Prozess“, so Raney. Die Fertigung mit der neuen Strategie des Teams könnte sich als robuster erweisen. Keine Wabe bleibt in einem Bienenstock eine Ruine, weil eine einzige Biene einen Fehler gemacht hat. Zudem ist die neue Strategie anpassungsfähiger, da komplexe Strukturen vor Ort statt in einer Fabrik gebaut werden.

Roboter reagieren auf Umgebung

„Jeder Roboter reagiert einfach auf seine Umgebung. Und da kein einzelner Roboter das Gesamtbild verstehen muss, kann der Bau auch dann fortgesetzt werden, wenn einige Roboter ausfallen oder vom Kurs abkommen. Zudem arbeiten alle Roboter gleichzeitig, sodass der Prozess eines Tages schneller und robuster ablaufen kann“, sagt Raneys Kollege Mark Yim.

Grob gesagt orientieren sich die Roboter mit ihren Aktionen an dem, was sie vorfinden, was also andere Roboter bereits angelegt haben, sie bauen nach Instinkt. Der Algorithmus sagt ihnen lediglich, dass es „höher hinaus“ geht oder „in die Breite“. Für differenziertere Schritte muss die Software allerdings noch deutlich verfeinert werden.

Quelle: www.pressetext.com
(pte004/20.06.2025/06:15)