Robot på egne ben
Forskere på SDU udvikler robotter, som kan finde nye gangarter, når de mister en legemsdel.

David Christensen og hans kolleger arbejder på, at robotten eksempelvis vil være i stand til at følge efter et menneske gennem skoven ved Syddansk Universitet, uden at nogen styrer den. (Foto: Nils Lund Pedersen)

Selv om en kat får skåret rygraden over, kan den fortsat gå.

Og hvis en hund mister et ben, lærer den sig selv en ny teknik, så den fortsat både kan gå og løbe.

Robotforskerne på Mærsk Instituttet ved Syddansk Universitet samarbejder med biologer for at lære at efterligne dyrenes evner til at bevæge sig og kompensere for skader.

Og det er der nu kommet resultater ud af, som vækker international opsigt.

Hvordan gør aberne?

Det er nemlig lykkedes at fremstille en robot, som lærer sig selv at gå på den mest effektive måde, og som selv formår at kompensere for det, hvis et af lemmerne går i stykker.

Når det sker, samarbejder de øvrige lemmer om at finde en ny måde at løse opgaven på, så robotten i løbet af et stykke tid kan gå næsten lige så hurtigt som tidligere.

»Vi er inspireret af de neurale netværk i rygraden, som styrer gangarten hos dyr. Det er altså ikke hjernen, der gør det, og derfor behøver vores robot heller ikke have en central hjerne. Vores robot består af moduler, som er programmeret til at arbejde sammen,« forklarer David Christensen, som er projektansvarlig for robotkontrol på SDU.

En bomberydderrobot forcerer en trappe. I fremtiden vil robotter måske kunne hjælpe gangbesværede med denne opgave.(Foto: U.S. Navy photo by Photographer's Mate 1st Class Robert R. McRill)

Når de enkelte moduler registrerer, at hastigheden går ned, finder de nye måder at bevæge sig på, så robotten hele tiden tilpasser sig. »Biologer, som er med i projektet, har studeret hvad der sker, når aber skifter fra at bevæge sig på alle fire til at gå på to ben. Og det er viden, vi kan gøre brug af,« fortæller David Christensen.

Hjulets ulemper

Ofte er robotter udstyret med hjul, hvilket betyder, at de som regel ikke kan komme videre, hvis de støder ind i en forhindring.

Derfor arbejder forskerne i Odense og deres samarbejdspartnere på fem udenlandske universiteter på at udvikle gående robotter, der bedre kan klare sig i naturlige miljøer.

Robotterne er stadig et godt stykke fra at kunne gøre gavn i folks hverdag eller i industrien, men David Christensen har gjort sig sine overvejelser om, hvor teknologien en dag kan finde anvendelse:

»Jeg forestiller mig, at landbruget kan bruge robotter, der kan gå på lange tynde ben oppe over marken for at skåne afgrøderne. Og en robot, der kan gå over dørtrin og op ad trapper, kunne være til gavn for ældre og handicappede,« mener han.

Selvstændige moduler kan styre mange robotter

Det EU-støttede projekt har vakt opmærksom blandt robotforskere over hele verden af flere årsager.

Det er ganske vist set få gange tidligere, at en robot har kunnet tilpasse sig selv, efter den er blevet beskadiget.

Jeg får et sus i maven, hver gang jeg ser, at den har lært noget nyt virkelig effektivt. De første 100 gange man har prøvet en ny metode, har der været en eller anden fejl, men pludselig er der ikke flere fejl tilbage. Det er de øjeblikke, jeg lever for som forsker.

David Christensen, robotforsker

Men det er første gang, at en robot bestående af selvstændige moduler og dermed uden en central hjerne har formået det.

Fordelene er ifølge David Christensen, at en robot uden central hjerne er mindre sårbar, og at det samme kontrolsystem kan bruges til at styre mange forskellige robotter, da kontrollen er uafhængig af, hvordan robotten ser ud.

Forskerens sus i maven

Robotten er i stand til at lære hele livet og kan gradvist ændre sig, så den bliver bedre til at gå og dermed mere energieffektiv.

Robotter har hidtil skullet bruge 10-20 gange så meget energi som et levende væsen på at udføre den samme opgave, og derfor er der stort fokus på energiforbruget på Mærsk Instituttet. Også økonomisk ser forskerne store perspektiver ved den robot, de nu har udviklet.

I dag er det ekstremt dyrt at udvikle robotter, og ofte viser der sig problemer, når de skal i brug, fordi produktionen ikke har været præcis nok. Derfor er robotter, som selv kan tilpasse sig, meget interessante for industrien. Forskningsprojektet løber i endnu to et halvt år og David Christensen tror på, at de vil byde på flere store oplevelser:

»Jeg får et sus i maven, hver gang jeg ser, at den har lært noget nyt virkelig effektivt. De første 100 gange man har prøvet en ny metode, har der været en eller anden fejl, men pludselig er der ikke flere fejl tilbage. Det er de øjeblikke, jeg lever for som forsker,« siger han.

Lavet i samarbejde med magasinet Ny Viden, Syddansk Universitet.

Universiteterne bag projektet

Seks universiteter arbejder sammen i det såkaldte Locomorph-projekt, hvis formål er at udvikle gående robotter, som er energieffektive, robuste og anvendelige i naturlige miljøer.

De seks universiteter er:

  • Universität Zürich
  • Friedrich-Schiller-Universität Jena
  • Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
  • Universiteit Antwerpen
  • Ryerson University (Toronto, Canada)
  • SDU

Projektet, som er færdigt om to et halvt år, har et budget på 30 millioner kroner, hvoraf 20 millioner kroner er finansieret af EU.

Læs mere på locomorph.eu

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud