Maturand baut tierisch schlauen Roboter und wird ausgezeichnet
Niederlenz Der 19-jährige Kevin Leutwyler aus Niederlenz hat ein Roboterkaninchen gebaut, das dank künstlicher Intelligenz das Springen lernt – und damit bei «Schweizer Jugend forscht» für Furore gesorgt.
Wenn Kevin Leutwyler in seinem Garten in Niederlenz sitzt und seinen beiden Kaninchen Jerry und Pia zusieht, dann sieht er mehr als ein paar flauschige Hüpfer. Er sieht biomechanische Präzision, geballte Sprungkraft und elegante Bewegungsabfolgen, die sich fast tänzerisch anfühlen. «Ich war jedes Mal fasziniert», sagt der 19-Jährige. «Und irgendwann fragte ich mich: Kann man das mit einem Roboter nachbauen – einfach mit Hobbytechnik?»
Die Antwort: Ja, man kann. Zumindest, wenn man bereit ist, anderthalb Jahre zu investieren, zahllose Simulationen durchzuspielen, Algorithmen zu trainieren, 3D-Teile zu drucken, Rückschläge einzustecken – und sich von keinem Problem aufhalten zu lassen. Genau das hat Kevin getan. Und er hat mit seinem Projekt «Ein Roboter-Kaninchen lernt das Springen» nicht nur die Jury von «Schweizer Jugend forscht» überzeugt, sondern sich gleich noch den Sonderpreis «Genius Olympiad – Science» gesichert – und ist von der Fachjury mit der Höchstbewertung «hervorragend» ausgezeichnet worden.
Vom Stall in den Rechner
Kevins Forschungsarbeit ist gleichzeitig Maturaarbeit, Leidenschaftsprojekt und Hightech-Kunststück. Sie beginnt mit ganz konkreten Messungen: Fusslänge, Masseverteilung, Bewegungsradius – alles orientiert sich an Farbzwerg-Kaninchen Jerry. Mit CAD-Software modelliert Kevin daraus ein detailgetreues Roboterpendant, das er mit dem 3D-Drucker aus PLA-Filament fertigt. In einer digitalen Umgebung bringt er dem künstlichen Nager dann das Hoppeln bei – mithilfe von Reinforcement Learning, einem Verfahren des maschinellen Lernens. Die Bewegungsmuster trainiert Kevin mit zwei Algorithmen: PPO und SAC. Letzterer erweist sich als der erfolgreichere. Und auch der kreativere – zumindest, was die Zwischenlösungen betrifft. «Ein Agent drehte sich wie ein Breakdancer im Kreis, ein anderer robbte mit dem Bauch vorwärts und streckte die Beine nach oben. Einer näherte sich dem Ziel mit einer Art Boogie-Woogie-Tanz», erzählt Kevin und lacht.
Durchhaltewillen und Tüftlergeist
Doch trotz aller humorvollen Episoden: Das Projekt ist komplex, die Technik anspruchsvoll. «Ich hatte null Vorerfahrung mit KI-Algorithmen», sagt Kevin. Und oft genug stand er kurz davor, das Ganze hinzuschmeissen – vor allem, wenn die Lernprozesse nicht funktionierten oder die Technik streikte. «Die Bibliothek für meine Servomotoren war unvollständig, mein acht Jahre alter 3D-Drucker langsam, und mein Computer hatte kaum die nötige Rechenleistung.»
Was ihn dennoch weitermachen liess? Pausen. Frische Perspektiven. Und die Begeisterung für das, was möglich ist. Denn als sich der Roboter das erste Mal eigenständig hüpfend fortbewegte, wusste Kevin: «Da steckt noch viel mehr Potenzial drin.»
Von der Kanti ins Space Camp
Sein Betreuer, Physiklehrer Jonathan Hanselmann von der Alten Kantonsschule Aarau, unterstützte ihn fachlich – und ermutigte ihn, das Projekt bei «Schweizer Jugend forscht» einzureichen. Dort erlebte Kevin drei Tage voller Inspiration, Austausch und neuer Freundschaften. «Wir haben gespielt, diskutiert, Musik gemacht – es war einfach unvergesslich. Die Krönung war dann die Prämierungsfeier.»
Zur Genius Olympiad in den USA kann Kevin leider nicht reisen – sie fällt auf die Woche seiner mündlichen Maturaprüfung. Doch das Team von «Schweizer Jugend forscht» bot ihm eine besondere Alternative: Im August wird Kevin am European Space Camp in Norwegen teilnehmen. Dort wird er mit 23 Jugendlichen aus ganz Europa eine Rakete bauen und starten.
Nach der Matur beginnt Kevin seinen Militärdienst als Durchdiener – als Funkaufklärer. Danach? Vielleicht geht es mit dem Roboterkaninchen weiter, vielleicht startet er ein ganz neues Projekt. Sicher ist nur: Kevin will offen bleiben – und weiter tüfteln.
Sein Rat an andere Jugendliche: «Jetzt ist der perfekte Zeitpunkt, um eigene Ideen umzusetzen. Die Werkzeuge sind da. Zeigt, was ihr könnt – bevor die KI irgendwann alles übernimmt. Und vor allem: Gebt nicht auf. Nach jedem Tief kommt auch wieder ein Hoch.»
Kevin Leutwyler mit seinem Roboterkaninchen: Die Bewegung des Tieres hat ihn so fasziniert, dass er sie mit Hobbytechnik und künstlicher Intelligenz nachgebaut hat.Foto: zvg
