Intelligente Roboter erleichtern Tauchen

Ein europäisches Forschungskonsortium hat sich zum Ziel gesetzt, einen neuen kognitiven Tauchroboter zu entwickeln, der in der Lage ist, das Verhalten und den physischen Zustand von TaucherInnen zu interpretieren. Das neue Gerät ist vor allem für BerufstaucherInnen interessant. Sie absolvieren häufig hochkomplexe Arbeitseinsätze und bewegen sich in schwierigen Umgebungen.

Hochdotiertes EU-Projekt

Ein Konsortium aus sieben europäischen Partnern arbeitet seit Jänner 2014 an dem  Projekt "Cognitive Autonomous Diving Buddy" – kurz CADDY genannt, das von der Europäischen Kommissionen mit 3,7 Millionen Euro über drei Jahre gefördert wird. Karl Grammer vom  Department für Anthropologie der Universität Wien leitet die österreichische Projektkooperation. Projektkoordinator ist die Fakultät für Elektrotechnische Ingenieurwissenschaften der Universität Zagreb, weitere Partner sind das Instituto Superior Tecnico in Portugal, die Jacobs Universität Bremen, das Consiglio Nazionale delle Ricerche in Italien, die University of Newcastle Upon Tyne in Großbritannien und die Divers Alert Network Europe Foundation (DAN Europe), ansässig in Malta.

CADDY zeichnet Tauchgang auf und denkt mit

TaucherInnen arbeiten für wissenschaftliche und technische Zwecke häufig in rauen und schwer überschaubaren Umgebungen, in denen die kleinste unerwartete Störung oder Unaufmerksamkeit des/der TaucherIn zu technischem Versagen und in weiterer Folge zu katastrophalen Konsequenzen führen kann. Diese Probleme werden normalerweise umgangen, indem TaucherInnnen zu zweit arbeiten und sich an genau definierte Regeln halten, um so sie die Wahrscheinlichkeit von Unfällen zu reduzieren. "Dieses Vorgehen ist für anspruchsvolle Tauchgänge nicht immer ausreichend, um unfallfreie Einsätze zu gewährleisten. Die TaucherInnen bewegen sich in komplexen 3D-Umgebungen, tragen umständliches Equipment mit sich und richten ihre Aufmerksamkeit auf Details des Einsatzes", erläutert Karl Grammer vom Department für Anthropologie der Universität Wien. Vor diesem Hintergrund will CADDY zur Entwicklung eines neuen technischen Systems beitragen, welches das Verhalten eines Tauchers aufzeichnet und ihm bei der Durchführung seiner Missionen assistiert.

Algorithmen für Körperbewegungen und innere Zustände

"Wir werden für dieses Projekt Algorithmen entwickeln, die die inneren Zustände der TaucherInnen und ihr Verhalten automatisch und in Echtzeit überwachen. Diese Berechnungen basieren auf langjährige Erfahrungen unseres Teams in der Analyse von Körperbewegungen und internen Zuständen", erklärt Verhaltensforscher Karl Grammer. Ziel von CADDY ist die Entwicklung einer symbiotischen Verbindung zwischen TaucherInnen und einer Reihe von autonomen Begleitrobotern. Dieses kognitive, aus mehreren Komponenten bestehende Robotersystem wird das Verhalten und den physischen Zustand von TaucherInnen zu interpretieren erlernen – und es wird sich daran anpassen.

Unterwasser-Roboter kommuniziert mit Wasseroberflächen-Roboter

Kernpunkt des Forschungsprojekts ist ein autonomer Unterwasser-Roboter sowie ein autonomer Wasseroberflächen-Roboter. Die TaucherInnen werden mit dem begleitenden autonomen Unterwasser-Roboter interagieren, der sich in ihrer Umgebung bewegt und auf diese mit kognitivem Verhalten reagiert. Das autonome Wasseroberflächen-Gerät kommuniziert nicht nur mit den TaucherInnen und dem autonomen Unterwasser-Roboter, es dient auch als Vermittler für die Kommandozentrale und als Navigationshilfe. Durch das zusätzliche autonome Unterwasser-Gerät, das TaucherInnen assistieren soll, geht das CADDY-Projekt über den derzeitigen Stand der Technik hinaus. (vs)