Der Roboter besteht aus einem geschichteten Material, das sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung biegt und zusammenzieht und es ihm ermöglicht, mit fast der Geschwindigkeit einer echten Kakerlake über den Boden zu huschen. UC Berkeley Foto mit freundlicher Genehmigung von Jiaming Liang & Liwei Lin

Vertikale Wände erklimmen und sogar von der Decke hängen: Insekten haben eine unglaubliche Manövrierfähigkeit, die für größere Säugetiere unmöglich ist. Wissenschaftler der University of Berkeley lassen sich nun von dieser Tierklasse inspirieren, um einen schnellen, agilen und winzigen Roboter zu entwickeln.

Die Ingenieure hatten bereits einen winzigen Roboter entworfen, der sich sehr schnell bewegen konnte – mit bis zu 20 Körperlängen pro Sekunde oder 1,5 Meilen pro Stunde –, aber sie wollten ihn auch agiler machen. Also schauten sie sich die Fußsohlen von Klettertieren an und schufen ein ähnliches System nach dem Prinzip der elektrostatischen Haftung. Dies ist der elektrostatische Effekt, der entsteht, wenn zwei Oberflächen einem elektrischen Feld ausgesetzt werden und es dem Roboter ermöglicht, schwierige Hindernisse zu überwinden.

Darüber hinaus macht das System den Roboter auch wendiger. Der Roboter besteht aus Schichten eines Materials, das sich unter einem elektrischen Feld biegt, und durch Hinzufügen von zwei Fußpolstern, die auf die angelegte Spannung reagieren, kann sich der Roboter schnell um den „abgeklemmten“ Fuß drehen. Dies bedeutet, dass sich der Roboter superschnell drehen kann und sich den Manövrierfähigkeiten eines echten Insekts annähert.

„Unser ursprünglicher Roboter konnte sich sehr, sehr schnell bewegen, aber wir konnten nicht wirklich kontrollieren, ob der Roboter nach links oder rechts ging, und oft bewegte er sich zufällig, denn wenn es einen kleinen Unterschied im Herstellungsprozess gab – wenn die Roboter war nicht symmetrisch – er würde zur Seite kippen“, sagte Liwei Lin, Professor für Maschinenbau an der UC Berkeley. „Die größte Innovation in dieser Arbeit war das Hinzufügen dieser Fußpolster, die es ermöglichen, sehr, sehr schnelle Kurven zu machen.“

Sie können den Roboter im folgenden Video durch ein Lego-Labyrinth huschen sehen:

Die Footpads ermöglichen es den Robotern auch, auf agile Weise, vergleichbar mit einem Gepard, dramatische Anpassungen ihrer Bahn vorzunehmen:

Schließlich könnten Roboter wie dieser dazu verwendet werden, sich bei Such- und Rettungsaktionen in gefährliche Bereiche zu wagen oder in andere gefährliche Umgebungen einzudringen, beispielsweise bei der Untersuchung von Gaslecks. Ein Vorteil der geringen Größe besteht darin, dass der Roboter erhebliche Quetschkräfte überstehen kann. Die Forscher sagen, dass sein Design bedeutet, dass es sogar überleben könnte, wenn ein Mensch mit einem Gewicht von 120 Pfund darauf tritt.

„Eine der größten Herausforderungen heute ist die Herstellung kleinerer Roboter, die die Leistung und Kontrolle größerer Roboter beibehalten“, sagte Lin. „Bei größeren Robotern können Sie problemlos eine große Batterie und ein Steuerungssystem integrieren. Wenn Sie jedoch versuchen, alles auf einen immer kleineren Maßstab zu verkleinern, wird das Gewicht dieser Elemente für den Roboter schwierig zu tragen und der Roboter bewegt sich im Allgemeinen sehr langsam. Unser Roboter ist sehr schnell, ziemlich stark und benötigt sehr wenig Strom, sodass er Sensoren und Elektronik tragen kann und gleichzeitig eine Batterie trägt.“

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