Der Roboter, der eine Welle macht

29. November 2011, 12:07
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US-Forscher haben eine biegsame Maschine erfunden, die sich mittels Luftdruckänderungen bewegt - Vorbild waren skelettlose Meerestiere

Washington/Wien - Die etwas abfällige Bezeichnung "Blechtrottel" weist auf zwei der Probleme hin, mit denen Roboter im Normalfall behaftet sind: Zum einen sind sie meist nicht allzu hell in ihrem elektronischen Oberstübchen, zum anderen bestehen sie im Normalfall aus Blech und Plastik - und sind alles andere als geschmeidige Maschinen.

Zumindest das zweite Problem haben nun Forscher um Robert Sheperd von der Harvard University behoben: Sie entwickelten einen Roboter, der sich in Wellenform über den Boden bewegen und unter Hindernissen durchquetschen kann. Vorbild des Roboters, der einem kopflosen weißen Gummimännchen ähnelt, seien skelettlose Meerestiere wie Seesterne und Tintenfische gewesen, schreiben die Erfinder in den Proceedings der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Der Antrieb des Roboters erfolgt pneumatisch: Jeder seiner fünf Körperteile enthält Luftkammern und ist mit einem Luftschlauch verbunden. Wird Luft in die Kammern eines Abschnitts geblasen - zum Beispiel eines Beines - füllen sie sich wie ein Ballon. Da die verwendeten Materialien unterschiedlich dehnbar sind, wölbt sich der entsprechende Abschnitt. Steuert man nun nacheinander einzelne Abschnitte mit unterschiedlich starkem Luftdruck an, bewegt sich der Roboter über den Boden.

Geschwindigkeitsrekorde bricht dieser unaufgepumpt knapp ein Zentimeter hohe Prototyp freilich nicht: Im Kriechgang erreicht er eine Spitzengeschwindigkeit von 92 Metern pro Stunde, bei einer wellenförmigen Fortbewegung über den Boden 13 Meter pro Stunde. Dafür schaffte es das Plastikmännchen, unter einer Glasplatte durchzukriechen, die zwei Zentimeter über dem Boden angebracht war.

Neben dem größeren Bewegungsspielraum ihres Roboters führen Sheperd und seine Kollegen noch einen zweiten Vorteil an: Er sei schneller und günstiger herzustellen. Die Nachteile werden aber auch nicht verschwiegen: Die eingesetzten Materialien seien anfällig für Schäden. Und Lasten könne der Roboter auch (noch) nicht tragen. (tasch, APA, DER STANDARD, Print-Ausgabe, 29. November 2011)


Abstract
PNAS: A multigait soft robot

  • Der pneumatische Roboter beim langsamen Kriechgang.
    foto: shepard

    Der pneumatische Roboter beim langsamen Kriechgang.

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