Robotik Robo-Salamander kann kriechen, schwimmen und laufen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Ein Forschungsteam des Biorobotics Laboratory (BioRob) der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne hat sich für seine neueste Roboterkonstruktion ein besonderes Vorbild aus dem Tierreich gesucht: einen Salamander. (mit Video)

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Der Robo-Salamander kriecht und schwimmt und kann seine äußere Form sehr schnell verändern
Der Robo-Salamander kriecht und schwimmt und kann seine äußere Form sehr schnell verändern
(Bild: Kostas Karakasiliotis, Biorobotics Laboratory, EPFL)

Wie sein echtes Pendant, kann sich auch der Salamandra robotica II kriechend am Boden und schwimmend im Wasser fortbewegen. Seine außergewöhnliche Beweglichkeit verdankt er einer neuartigen und besonders einfallsreichen Konstruktionsweise, die gewissermaßen auf eine Art künstlich kontrolliertes Nervensystem setzt. Dieses ermöglicht es, über ein zentral verlaufendes elektronisches Rückgrat spezifische Bewegungssignale von einer Gliedmaße der Roboter-Amphibie zur nächsten zu senden.

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Er schwimmt, kriecht und läuft

Prof. Auke Ijspeert: „Unser Salamandra robotica ist einer von wenigen Robotern - wenn nicht sogar der einzige - der sowohl schwimmen als auch kriechen und laufen kann“,
Prof. Auke Ijspeert: „Unser Salamandra robotica ist einer von wenigen Robotern - wenn nicht sogar der einzige - der sowohl schwimmen als auch kriechen und laufen kann“,
(Bild: Biorobotics Laboratory, EPFL)
„Der Salamandra robotica ist einer von wenigen Robotern – wenn nicht sogar der einzige – der sowohl schwimmen als auch kriechen und laufen kann“, betont Prof. Auke Jan Ijspeert. „Sein modulares Design erlaubt es ihm zudem, seine äußere Erscheinungsform rapide zu verändern. So kann er etwa deutlich in die Länge gezogen werden oder kommt auch mit der Entfernung einiger Beine zurecht. Jedes einzelne Modul hat seinen eigenen Mikrocontroller, eine Batterie und Motoren. Wir können den Roboter deshalb problemlos in mehrere Teile trennen und er würde noch immer funktionieren“, so der Wissenschaftler weiter.

Große Ähnlichkeit mit dem natürlichen Vorbild

Der aktuelle Prototyp des Salamandra robotica II ist eine Weiterentwicklung eines Vorgängermodells, das 2007 vorgestellt wurde. Seitdem haben die Schweizer Forscher kontinuierlich mit Hochdruck an der Verbesserung ihrer Erfindung gearbeitet. Herausgekommen ist ein schon optisch wesentlich aufpolierter Roboter, dessen einzelne Plastikbauteile über eine elektronische Leitung miteinander verbunden sind. Ein etwas größeres Flossenteil am hinteren Ende und mehrere ab- und ansteckbare Beine lassen dabei durchaus eine große Ähnlichkeit mit dem natürlichen Vorbild erkennen.

Das neue Modell ist schneller und stärker geworden

Aber nicht nur die äußere Erscheinungsform, sondern vor allem das Innenleben des Roboterwesens wurde einer grundlegenden Frischzellenkur unterzogen. Verglichen mit dem Vorgänger kann das aktuelle Modell nun zweimal so schnell schwimmen, ist mit zusammenklappbaren Gliedmaßen bestückt und verfügt über deutlich stärkere Mikrocontroller, die es den Forschern erlauben, die Bewegungsabläufe und -muster von realen Muskeln besser nachzuahmen.

Robo-Salamander hilft, Bewegungsabläufe verstehen

Die Entwicklung eines salamanderartigen Roboters mag auf den ersten Blick etwas merkwürdig erscheinen. Die Wissenschaftler versprechen sich davon allerdings ein besseres Verständnis für die genauen Abläufe der Reizverarbeitung, die bei Amphibien während der Bewegung bzw. vor allem bei der Änderung von einer Bewegungsart zur nächsten stattfinden.

Dass sich die findigen Ingenieure dabei von der Natur inspirieren lassen, ist im Bereich der Robotertechnik keine Seltenheit. So haben beispielsweise Forscher der Michigan State University einen Roboter-Fisch vorgestellt, der über lange Zeiträume in Gewässern bleiben kann, um Umweltdaten zu sammeln:

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