Mechanisch im Gleichgewicht
Roboter mit Beinen brauchen meist eine aufwendige Steuerung, damit sie nicht umfallen – und kommen auf schwierigem Terrain trotzdem schlecht zurecht. Einfacher und zuverlässiger könnten mechanische Lösungen sein.
- Will Knight
Er sieht aus wie ein winziger mechanischer StrauĂź, zeigt jedoch einen interessanten Fortschritt in der Robotertechnik.
Der einfache Roboter mit zwei Beinen, genannt Planar Elliptical Runner, wurde am Institute for Human and Machine Cognition in Florida entwickelt. Mit ihm soll erkundet werden, wie sich Fortbewegung auf Beinen mit Hilfe von raffinierten mechanischen Konstruktionen realisieren lässt. Ein Video der Forscher zeigt, wie ihr Roboter in verschiedenen Situationen getestet wird, unter anderem auf einem Laufband und, in diesem Fall allerdings noch unterstützt von einem Ingenieur, beim Laufen hinter und neben einem Auto.
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Schwierigkeit fĂĽr Laufroboter: Gleichgewicht
Anders als viele andere Roboter mit Beinen braucht dieser hier keine Sensoren und keinen Computer, um sein Gleichgewicht zu halten – seine Stabilität beim Laufen wird mechanisch erreicht. "Die gesamte Intelligenz steckt schon im physischen Design", erklärt Jerry Pratt, der am IHMC das Team hinter dem Zweibeiner leitet. Darüber hinaus arbeitet seine Gruppe auch an einer Reihe von anderen Robotern.
Das Design könnte künftige Systeme beeinflussen. "Wir glauben, dass sich die bei diesem Roboter gelernten Lektionen anwenden lassen, um laufende Roboter effizienter zu machen und natürlicher aussehen zu lassen", sagt Pratt. "Lauffähigkeit wird letztlich praktisch für alle Anwendungen sein, bei denen es schnell gehen muss und Räder nicht gut geeignet sind."
In der Roboter-Challenge
Mit einem früheren Team hat Pratt an der DARPA Robotics Challenge teilgenommen, bei der Roboter eine Reihe von Aufgaben erledigen mussten, die in einem Umfeld wie nach einer Atomkatastrophe gestellt wurden. Bei dem Wettbewerb wurden einige spektakuläre Technologien vorgeführt, doch zugleich zeigten reichlich Stürze und andere Fehler, wie schwer sich Roboter in unvertrauten realen Umgebungen tun können. Viele von ihnen hatten zwei Beine, schafften es aber nicht, über Sand oder unebenen Boden zu gehen.
Darpa Robotics Challenge 2015 (6 Bilder)
Beim Planar Elliptical Runner werden beide Beine mit demselben Motor angetrieben, und zusammen mit der Form des Körpers sorgt ihre elliptische Bewegung für eingebaute Stabilität. Er kommt auf ein Tempo von 17 Kilometern pro Stunde. In Menschengröße würde er laut Pratt sogar 35 bis 50 Kilometer erreichen.
Einsatzfelder fĂĽr Laufroboter
Das Interesse an der Entwicklung von Lauf-Robotern für kommerzielle Anwendungen nimmt unterdessen zu. Boston Dynamics, ein bekannter Roboter-Hersteller, der inzwischen zum Google-Konzern Alphabet gehört, hat bereits Systeme mit zwei oder vier Beinen gezeigt, die Kisten durch Lagerhäuser tragen und Pakete ausliefern. Ein Spin-Off der University of Oregon hat ebenfalls ein von Straußen inspiriertes System namens Cassie entwickelt. Forscher an der University of Michigan arbeiten an neuartigen Algorithmen, die eine effizientere und elegantere Fortbewegung ermöglichen.
Maschinen, die dynamisch ihr Gleichgewicht halten, können sich auf schwierigem Terrain bewegen, doch sie sind meist komplex, teuer und stromhungrig. "Robotern mit Beinen werden besonders nützlich sein, wenn man einen Menschen vor Ort haben möchte, was aber zu gefährlich, zu teuer oder zu abgelegen ist", sagt Pratt. "Beispiele dafür sind der Rückbau von Atomkraftwerken oder die Erkundung von Planeten. Das sind allerdings sehr kleine Nischenmärkte.“
(sma)
