XINIX AI

Wir können nur die Dinge schützen, von denen wir wissen, dass sie existieren.

Im Jahr 2019 verwüsteten Zehntausende Brände den Amazonas-Regenwald. Dies schärfte unser Bewusstsein dafür, wie dringend wir diese immens wertvolle Artenvielfalt schützen müssen. Der XPRIZE-Rainforest-Wettbewerb soll dazu beitragen. Die Gewinner erhalten finanzielle Unterstützung für die Entwicklung autonomer Lösungen zur Erkundung von Wäldern und der darin lebenden Arten.

Eine solche Lösung ist der Roboter von Xinix AI, dessen Gehäuse von Protolabs im 3D-Druck gefertigt wurde. Er gehört zu den 15 Halbfinalisten, die aus über 200 Bewerbungen ausgewählt wurden und im Juni 2023 auf einer Fläche von 100 Hektar in Singapur unter realen Bedingungen im Regenwald gegeneinander antreten werden.

Mit der Herstellung dieses sofort einsatzbereiten, komplexen Teils mit einem Durchmesser von 32 cm beweist Protolabs einmal mehr seine Kompetenz beim Drucken großer Teile in kurzer Zeit, was für das Xinix-Team extrem wertvoll ist.

Ausfahrbarer, flexibler „Erkundungsarm“ auf dem Robotergehäuse

Das Xinix-Team hat ein hochinnovatives Roboterkonzept entwickelt. Der auf Raupenketten montierte Roboter kann sich eigenständig über sehr unebenes Terrain im tropischen Regenwald bewegen und den Stamm jedes Baumes erreichen. Dort angekommen, nutzt er einen ausfahrbaren, flexiblen Erkundungsarm, der sich wie eine Ranke um den Stamm bis zur Krone emporwindet. Die am oberen Ende montierten Sensoren, Kameras und Mikrofone erfassen die erforderlichen Daten, um die Artenvielfalt des Gebiets zu bestimmen und zu klassifizieren.

Im Vergleich zu den normalerweise für diese Art der Beobachtung eingesetzten Drohnen ist der Xinix-Roboter äußerst leise und unauffällig. Sein Arm schlängelt sich an Bäumen empor, ohne die Fauna zu stören, und kann dort ausreichend lange verweilen, um alle Arten zu beobachten.

Während der Roboterarm bereits die stolze Höhe von 10 Metern erreichen kann, arbeitet das Team daran, ihn auf 18 Meter oder sogar noch höher klettern zu lassen.

Ein Komplexes Gehäuse, das durch selektives Lasersintern (SLS) aus einem einzigen Stück gefertigt ist

Auf den ersten Blick wirkt das Gehäuse des Roboters eher schlicht. Allerdings ist das Innere dieses schwarzen Zylinders in Wirklichkeit ziemlich komplex. Es beinhaltet zahlreiche Komponenten eines Drucksystems.

"Der 3D-Druck erleichtert die Herstellung komplexer Teile wie das unsere“, erklärt Eric Herrero Torrellas von Xinix AI. „Die Herausforderung beim selektiven Lasersintern großer Teile besteht darin, dass die Maße nach dem Abkühlen innerhalb der Toleranzen bleiben. Protolabs hat uns sehr gut beraten und geholfen, das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Wenn wir unseren Roboter nicht gleich beim ersten Druck hätten zusammenbauen können, wäre das für uns äußerst ungünstig gewesen. Wir erhielten auch Tipps, wie wir das Teil am besten für den Druck positionieren.“

Nachbehandlung der Oberfläche für höhere Dichtigkeit

Thibaut Jeannerot, Anwendungstechniker bei Protolabs, erklärt: „Es gibt zwei große Materialfamilien, die im 3D-Druck verwendet werden. Wir haben zum einen ästhetische Materialien, die schöne Oberflächen liefern, aber recht zerbrechlich sind und nur eine geringe Resistenz gegenüber UV-Strahlung und Temperaturschwankungen aufweisen. Dann gibt es noch die robusteren, technischen Kunststoffe, die meist deutlich gröber sind und eine unspektakuläre Farbe haben, etwa Schwarz, Grau oder Weiß. Indem wir technische Kunststoffe verwenden und die Oberfläche nach dem Drucken chemisch bearbeiten, erhalten wir ein optimales Ergebnis und erhöhen zudem die Dichtigkeit.“

Über Xinix AI:

Erfunden wurde der Xinix-AI-Roboter von Eric Herrero Torrellas, Jaskaran Sandhu und Dorin Cerbu, drei Mitarbeitern von TMC Belgium, einem Hightech-Beratungsunternehmen, das sich vor allem auf Intrapreneurship spezialisiert hat.

Das Team bereitet sich zuversichtlich auf die Halbfinalrunde des Wettbewerbs vor: „Das Wettbewerbsfeld ist stark, aber wir glauben, dass sich mit unserer intelligenten Lösung nicht nur die gesamten tropischen Regenwälder kartieren lassen, sondern der Roboter auch für den Einsatz in anderen Umgebungen geeignet ist“, erklärt Jaskaran Sandhu, Director von TMC Belgium.

„Ich freue mich sehr, dass wir die Chance haben, unsere künstliche Intelligenz vor Ort zu testen“, fügt Dorin Cerbu hinzu. „Wir erweitern die Grenzen der taxonomischen Datenanalyse. Vielleicht werden damit sogar noch unbekannte Arten entdeckt.“

Unabhängig vom Ergebnis des Wettbewerbs hat der Xinix-Roboter mit seiner Technologie in der Tat bereits das Interesse von Wissenschaftlern für den Einsatz in anderen Umgebungen als tropischen Regenwäldern geweckt. Es werden bereits erste Überlegungen angestellt, wie er im industriellen Maßstab hergestellt werden kann.

Weitere Informationen zu TMC: https://tmc-employeneurship.com/

Weitere Informationen zum XPRIZE Rainforest: https://www.xprize.org/prizes/rainforest