Roboter robust wie eine Kakerlake
Ein Roboter in Briefmarken-Form könnte eines Tages in eingestürzten Gebäuden nach Überlebenden suchen oder Rettungskräfte vor Lecks in Gasleitungen warnen.
(Bild: SvetaZi/Shutterstock.com)
Die amerikanische Kakerlake ist schwer zu fassen. Rasend schnell verkriecht sie sich in allen möglichen Ritzen und Spalten, in die sie eigentlich gar nicht hinein passen dürfte. Sie quetscht sich halt zusammen, wenn es sein muss: Einen Druck vom 900-fachen ihres Körpergewichts verträgt sie unbeschadet und erreicht Höchstgeschwindigkeiten von 50 Körperlängen pro Sekunde – was ungefähr 1,5 Metern entspricht.
Ein chinesisch-amerikanisches Forscherteam hat jetzt einen Roboter vorgestellt, der es hinsichtlich der Größe, der Schnelligkeit und insbesondere der Robustheit mit dem biologischen Vorbild aufnehmen kann. "Wenn Sie einfach nur auf eine Kakerlake treten, ohne den Fuß dabei zu drehen, ist es gut möglich, dass sie überlebt und flüchtet", sagt Liwei Lin (University of California at Berkeley). "Wenn jemand auf unseren Roboter tritt, funktioniert er trotzdem weiter. In dieser Hinsicht ist er einer Kakerlake sehr ähnlich."
Briefmarke im Galopp
Damit erschöpfen sich die Gemeinsamkeiten: Der Miniaturroboter hat eher die Gestalt einer Briefmarke. Er ist konstruiert aus dem piezoelektrischen Material Polyvinylidenfluorid (PVDF) und biegt oder streckt seinen flachen Körper je nach angelegter elektrischer Spannung, wodurch er sich galoppartig vorwärts bewegen kann. Die dabei erreichbaren Geschwindigkeiten hingen stark von der Geometrie ab, berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Science Robotics. Mit einem 10 Millimeter langen Roboter erreichten sie demnach mit 20 Körperlängen pro Sekunde die höchste Geschwindigkeit. Dafür musste die angelegte Spannung mit 850 Hz nahe der Resonanzfrequenz des Roboters oszillieren.
Derzeit hängt der Roboter noch am Kabel. Die Forscher konnten aber zeigen, dass er das Sechsfache seines Körpergewichts transportieren und Steigungen von mehr als 15 Grad bewältigen kann. Sie sind daher zuversichtlich, ihn zukünftig auch mit eigener Energieversorgung und Sensorik ausstatten zu können. Eines Tages könnte er dann in den Trümmern eingestürzter Gebäude nach Überlebenden suchen oder Rettungskräfte vor leckgeschlagenen Gasleitungen warnen.
(bme)
