Die einziehbaren Gliedmaßen des Roboters ermöglichen es ihm, sich mühelos durch enge Räume zu bewegen

Forscher haben einen Roboter entwickelt, der seine Gliedmaßen einziehen kann, um sich leicht durch beengte Orte zu manövrieren. Die Inspiration wurde daraus gezogen, wie sich Ameisen durch solche Gebiete bewegen. Der Roboter kann Räume durchqueren, die kürzer und kleiner sind als er. Darüber hinaus kann es über Treppen steigen und sich über verschiedene Bodenarten bewegen. Dazu gehören laut einer Studie, die in Advanced Intelligent Systems veröffentlicht wurde, Gras, loses Gestein, Mulch und zerkleinerter Granit.

Das Entwerfen eines Roboters mit Beinen, der sich mit variabler Größe oder Steifigkeit an eine Reihe von Umgebungen anpassen kann, ist eines der Hauptprobleme auf diesem Gebiet. Obwohl einige Roboter Gliedmaßen angepasst haben, um bestimmte Gelände zu durchqueren, passen sie nicht in enge Bereiche. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, suchten die Forscher nach Insekten, insbesondere Ameisen. Ameisen passen ihre Haltung an enge Stellen an und lassen sich von Bodenunebenheiten oder kleineren Hindernissen nicht beeinflussen.

Die Wissenschaftler schufen einen kleinen, stämmigen Roboter. Dieser Roboter hat vier wellenförmige, einziehbare Gliedmaßen. Sie bestehen aus sechs konzentrischen Rohren, die jeweils ineinander verschachtelt sind. Die Federn, die die Beinabschnitte miteinander verbinden, ermöglichen es den Beinen, sich auf natürliche Weise zusammenzuziehen, wenn der Roboter einen kleinen Ort navigiert und sich in einem offenen Raum wieder ausstreckt. Die Gliedmaßen erfordern keine aktive Kraft oder Anpassung, um ihre Gesamtlänge zu ändern.

Aufgrund seiner Vielseitigkeit kann der Roboter sowohl seine Höhe als auch seine Breite verändern. Dies soll ein breiteres Spektrum an Körpergrößen aufnehmen als andere vergleichbare Roboter. Die Beinteile können in sich selbst einklappen. Dadurch kann sich der Roboter durch schmale Gänge zwängen und sich unter niedrigen Decken ausbreiten. Der Roboter passt an Stellen, die nur 72 Prozent seiner vollen Breite und 68 Prozent seiner vollen Höhe ausmachen. Das liegt an seiner Vielseitigkeit.

Diese Roboter können viele Oberflächen überqueren, aber sie sind derzeit zu empfindlich für biologische Überwachung, Erkundung oder Such- und Rettungsmissionen. Die Steifigkeit der Federn, die die Beinsegmente verbinden, wollen die Forscher aktiv regulieren. Dies ermöglicht eine Anpassung der Bewegung an die Art des Geländes ohne übermäßigen Kraftaufwand. Der Roboter kann dann sein ausgestrecktes Bein beibehalten, wenn er sich über offene Flächen oder hohe Objekte bewegt. Darüber hinaus kann es sich beim Betreten kleiner Bereiche auf die niedrigstmögliche Form zusammenziehen.

Die Entwicklung fortschrittlicherer Roboter, die komplexe Umgebungen erkunden können, wird durch die Entwicklung dieses neuen Roboters mit einziehbaren Gliedmaßen vorangetrieben. Die Schaffung von Robotern für Such- und Rettungsaktionen, Erkundungen und biologische Überwachung wird jedoch letztendlich die Integration mehrerer Dinge erfordern. Design-Integration, Steuerung, Sensorik, Planung und Hardware-Weiterentwicklung sind inklusive. Die Studie hat Licht in die Mechanismen geworfen, die es mikroskopisch kleinen Insekten ermöglichen, sich so schnell über unvorhersehbar abwechslungsreiches Gelände zu bewegen. Diese Mechanismen könnten eines Tages auf die Entwicklung noch ausgeklügelterer Roboter angewendet werden.