TROT-Open-Source-Roboter lässt Evolution von Vierbeinern nachvollziehen
Mit dem TROT-Roboter können Forscher evolutionäre Veränderungen von Vierbeinern vergleichen. Der Roboter ist Open Source und kann nachgebaut werden.
(Bild: Brenda Ahearn / University of Michigan Engineering)
Ein Wissenschaftsteam der University of Michigan hat den Roboter „The Robot of Theseus“, kurz TROT, entwickelt, der sich zur Simulation von vierbeinigen Tieren eignet, um damit deren Evolution besser nachvollziehen zu können. Der Roboter ist Open Source, die Materialkosten belaufen sich auf weniger als 4000 US-Dollar.
„In der Paläontologie können wir Knochen untersuchen, aber es ist sehr schwierig zu verstehen, wie sich Veränderungen in den Gliedmaßenproportionen oder im Bewegungsumfang auf die Fortbewegung eines Tieres ausgewirkt haben. Roboter, die jeweils ein ausgestorbenes Tier sehr präzise nachbilden, haben hierzu wertvolle Erkenntnisse geliefert“, sagt Talia Moore, Professorin für Robotik mit einem Hintergrund in Evolutionsbiologie. „Doch die Entwicklung und der Bau jedes einzelnen Roboters dauerten Jahre.“
Mit Roboter TROT ändert sich das. Mit ihm sollen sich 60 Millionen Jahre evolutionärer Veränderungen eines Körpers in lediglich 20 Minuten simulieren lassen, wie die Forscher in der Studie „The Robot Of Theseus: a modular robotic testbed for legged locomotion“ aufzeigen, die in Bioinspiration & Biomimetics erschienen ist.
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Evolutionäre Veränderungen austesten
Der Roboter ist dazu recht einfach aufgebaut. Da er vier Beine besitzt, lässt sich mit ihm auch nur die evolutionäre Entwicklung von vierbeinigen Tieren nachvollziehen. Allerdings ist TROT hochgradig anpassbar ausgelegt. Fast jedes Körpersegment kann verändert werden. Strukturelle Segmente können ergänzt oder entfernt werden. Die Bauteile dafür kommen aus dem 3D-Drucker. Dadurch können die meisten Säugetiere modelliert und so über die Jahre entstandene Variationen ihrer Struktur miteinander verglichen werden. Damit lassen sich etwa bereits ausgestorbene Arten mit ihnen verwandten, heute lebenden Arten vergleichen. Zudem sei es möglich, theoretische Körperbauvariationen auszutesten, um etwa deren biomechanischen Vor- und Nachteile zu evaluieren.
Der Roboter kann dabei auch die Elastizität und Festigkeit von Muskeln nachahmen. Die Forscher realisieren dies über rückwärts laufende Motoren, die Energie zurückgewinnen. Federn oder gummiartige Mechaniken werden dafür nicht benötigt.
TROT ist ausschließlich für die Nutzung in Forschung und Lehre ausgelegt, betonen die Forscher. Entsprechend sind die einzelnen Teile nicht so haltbar wie die von Robotern für den operativen Einsatz. Die Einzelteile sollen sich allerdings einfach austauschen lassen, sodass der Roboter schnell wieder repariert ist. Die Kosten des Roboters fallen recht gering aus. Sie belaufen sich auch 4000 US-Dollar. Die Pläne für den Open-Source-Roboter stehen zum Download zur Verfügung.
(olb)
