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Robotertechnik Vierbeiniger Roboter geht 65 Kilometer ohne Aufladen

| Redakteur: Thomas Kuther

Der gehende Roboter „Ranger“ der Universität Cornell ist mit einer einzigen Akkuladung mehr als 65 km weit gelaufen. Diese Rekorddistanz legte er ohne Unterbrechung zurück. Um Energie zu sparen, setzt der vierbeinige Ranger auf eine sehr einfache Art des Gehens.

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Rekordroboter: Der vierbeinige Ranger der Universität Cornell während seines 65-km-Laufs ((Bild: Universität Cornell, Andy Ruina))
Rekordroboter: Der vierbeinige Ranger der Universität Cornell während seines 65-km-Laufs ((Bild: Universität Cornell, Andy Ruina))

Entwickelt und gebaut wurde der Ranger in den Labors für Biorobotic und Locomotion der Cornell University von Andy Ruina, Professor für Maschinenwesen und Luftfahrttechnik.

Einfache Fortbewegung des Roboters spart Strom

Die meisten gehfähigen Roboter steuern die Stellung verschiedener Gelenken sehr genau und entsprechend aufwendig. Der Ranger jedoch nutzt einen wesentlich einfacheren Ansatz: Seine beiden inneren Beine schwingen so frei wie möglich. Deshalb genügen zur Bewegung vier Motoren, von denen zwei die Füße am äußeren Beinpaar leicht anheben, während ein dritter für die Vorwärtsschwingung der Innenbeine sorgt. Diese kann Ranger mit dem vierten Motor drehen und so die Richtung beeinflussen. Ein Schritt dauert dabei etwa 0,6 s. Ein Video zeigt, wie sich der Ranger fortbewegt.

Energieeffiziente Vorwärtsbewegung durch kontrolliertes Fallen

Im Prinzip bedeutet das, dass der knapp 10 kg wiegende Roboter kontrolliert vorwärts fällt und sich dank passender Steuerung immer wieder fängt. So kann der Ranger das Gleichgewicht halten – er ist aber nicht darauf ausgelegt, frei zu stehen. Dafür begnügen sich die Motoren aber mit einer Leistung von gerade einmal 11,3 W. Hinzu kommen 4,7 W für Elektronik und Sensorik. Der Energieverbrauch pro Kilogramm und Meter Wegstrecke liegt bei rund einem Siebentel von Hondas humanoidem Roboter Aasimo. An die Effizienz eines Menschen kommt Ranger jedoch laut Ruina nicht ganz heran.

Der Roboter ist ein gemächlicher Geher

Der Cornell-Roboter ist ein gemächlicher Geher, mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 2,12 km/h. Dieses Tempo kann Ranger aber lange durchhalten. An sich wollte Ruinas Team beim aktuellen Rekordlauf mit nur einer Ladung des 2,8 kg wiegenden Lithium-Ionen-Akkus eine volle Marathondistanz zurücklegen. Diese Zielsetzung konnte der Roboter also um mehr als die Hälfte übertreffen.

Nächster Rekord mit automatischer Steuerung

Ein Video des Rekords ist auf der Website der Universität Cornell zu sehen. Dass der Rekordmarsch somit fast 31 h gedauert hat, offenbart auch einen Nachteil von Ranger. Es handelt sich bislang um einen ferngesteuerten Roboter, der seine Runden auf einer Laufbahn, also nicht unbeaufsichtigt, drehen konnte. „Wenn wir einen weiteren Rekordversuch starten, dann mit automatischer Steuerung“, kündigt Professor Ruina daher an.

(Quelle: pressetext)

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