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Universität Osaka 31.05.2023, 13:52 Uhr
Roboter bewegt sich wie ein Tausendfüsser
Der 135 Zentimeter lange Roboter besteht aus sechs Segmenten mit je zwei Beinen, was ihm eine hohe Geländegängigkeit erlaubt. Um sicherzustellen, dass der Roboter nicht umkippt, bewegt er sich in einem wellenförmigen Gang vorwärts.
Der Tausendfüsser-Roboter besteht aus sechs Segmenten und bewegt sich wellenförmig fort
(Quelle: osaka-u.ac.jp)
Wellenförmig wie ein Tausendfüsser robbt ein vielfach grösserer Roboter von Forschern der Universität Osaka. Er passt seine Form, wie sein natürliches Vorbild, dem Untergrund an. Dadurch gewinnt er eine Stabilität, die vielbeinige Roboter nur mit hohem Rechenaufwand erreichen. Jedes Bein muss gesondert gesteuert werden.
Gelenke mit Vor- und Nachteilen
Der Roboter aus Japan besteht aus sechs Segmenten mit je zwei Beinen, die von Gleichstrommotoren bewegt werden. Er ist 135 Zentimeter lang und wiegt 9,1 Kilogramm. Die Module sind durch Gelenke miteinander verbunden, die nahezu jeden Winkel ermöglichen. Das sorgt für Flexibilität, also hohe Geländegängigkeit, macht ihn jedoch instabil. Er fällt, wenn er geradeaus läuft, leicht um. Das verhindern die Forscher, indem sie ihn stets in Kurven laufen lassen - ein langer Stab dreht sich gern, wenn er angeschubst wird. Wird er zu einem «S» verbogen, passiert das nicht.
«Wir haben uns von der Fähigkeit bestimmter extrem agiler Insekten inspirieren lassen, die die dynamische Instabilität in ihrer eigenen Bewegung kontrollieren, um schnelle Bewegungsänderungen herbeizuführen», sagt Forscher Shinya Aoi. Seine Ziele, im Experiment waren es Stäbe, die im Labor ständig neu platziert wurden, steuert der Roboter mithilfe eines Laserentfernungs-Scanners an.
Erkundung fremder Planeten
Die Steuersignale werden ebenso wie der benötigte Strom per Kabel übertragen. Ein Helfer muss dem Roboter also ständig folgen. Für die ihm eigentlich zugedachten Aufgaben muss der Roboter noch mit einer Stromversorgung an Bord und einem Funkempfänger für die Steuersignale ausgestattet werden. Bei seiner Grösse und seinem Gewicht dürfte das aber nur ein kleines Problem sein. Der künstliche Tausendfüsser soll bei Such- und Rettungseinsätzen, bei der Arbeit in gefährlichen Umgebungen und zur Erkundung fremder Planeten eingesetzt werden. Als Nächstes soll der Roboter in realen Umgebungen getestet werden.
Generell werden Roboter häufig eingesetzt, um in gefährlichen Umgebungen nach Überlebenden zu suchen, beispielsweise nach Erdbeben, Lawinen oder in eingestürzten Gebäuden. Sie können in engen Räumen, unter Trümmern oder in Bereiche vordringen, die für Rettungskräfte schwer zugänglich oder zu gefährlich sind. Sie können Kameras oder Sensoren tragen, um Infos über den Zustand eines Gebiets, wie etwa hohe Temperaturen oder giftige Gase, zu liefern. Diese Infos helfen den Rettungsteams bei der Planung ihrer Einsätze und reduzieren das Risiko für menschliche Retter.