Ein Forscher der University of Leeds ließ sich von der Biologie inspirieren, um einen riesigen Roboterwurm zu konstruieren, der sich um Hindernisse herum schlängeln kann.
Der große “Worm-Bot” basiert auf der Nematodenspezies Caenorhabditis elegans, einem kleinen, freilebenden Fadenwurm, der ein sehr einfaches Nervensystem benutzt, um seine Bewegungen zu kontrollieren.
Sein Entwickler, Dr. Jordan Boyle, ist zuversichtlich, dass der Worm-Bot in Zukunft von Rettungskräften verwendet werden könnte, um Wärme suchende Ausrüstung in eingestürzte Gebäude zu schicken oder eingeschlossenen Überlebenden Hilfe zukommen zu lassen.
“Eine zukünftige Version dieses Roboters könnte möglicherweise durch unregelmäßige Lücken und Löcher in Gebäuden navigieren, die von Feuer, Explosionen oder Erdbeben beschädigt wurden”, sagte der Ingenieurswissenschaftler Dr. Boyle, der die Arbeit an der School of Computing and Mechanical Engineering der University of Leeds durchführte.
“Mit der korrekten ‘Haut’ sollte die nächste Version dieses Roboters auch in der Lage sein, mit verschiedenen Umgebungen zurecht zu kommen. Beispielsweise sollte er fähig sein, durch Wasser zu schwimmen oder sich durch Schnee oder Schlamm zu bwegen, sogar wenn er seinen Weg zwischen natürlichen Hindernissen wie Felsen oder Bäumen finden muss”, sagte er.
Dr. Boyles Worm-Bot ist 2.000 Mal größer als der einen Millimeter lange Wurm C. elegans. Im Gegensatz zu seinem natürlichen Gegenstück – das kein Skelett besitzt – verfügt der Roboter über ein steifes “Rückgrat”, genau wie eine Schlange. Allerdings gibt eine Reihe von Gelenken entlang der Länge seines Körpers dem Roboter die Wurmähnliche Flexibilität.
Das System, welches den Roboter antreibt, ist grundsätzlich dasselbe wie bei der C. elegans Nematode – wenn auch mit ein paar Veränderungen, um die seine Performance zu verbessern. Als Folge davon umgeht der Worm-Bot Hindernisse ganz anders als andere flexible, am Boden laufende Roboter.
Schlangen- oder Wurmartige Roboter werden gewöhnlich von einer “idealen” Welle vorangetrieben, die ihre Kontrollsysteme im Voraus errechnet haben. Wenn sie auf ein Hindernis treffen, registriert das Kontrollsystem, das etwas den Weg blockiert, den es benutzen will und bewegt den Roboter und seine Gestalt entsprechend.
Video-Link: https://youtu.be/w3YAQUXl-ug
Der Worm-Bot in einem Testparcour (University of Leeds)
Der bioinspirierte Worm-Bot ist hingegen nicht an seiner Umgebung interessiert und will sich einfach nur von einer Seite zur anderen schlängeln. Wenn er ein Hindernis berührt, muss er nicht wissen, wie es die Form seines Körpers verändert hat, um fortzufahren – er läuft einfach weiter, ohne darauf zu achten.
“Die Kombination des flexiblen Kontrollsystems mit dem ‘biegsamen’ Körper bedeutet, dass der Roboter sich blind an alle Hindernisse anpasst, die ihn davon abhalten, sich vorwärts zu bewegen. Der Worm-Bot denkt nur ‘vorwärts, vorwärts, vorwärts!”, sagte Dr. Boyle.
“Im Moment heißt das, dass der Worm-Bot keine Ahnung hat, wo er ankommen wird, deswegen gibt es eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass er sich festläuft. Das Kontrollsystem einer zukünftigen Version würde nur etwas mehr ‘Intelligenz’ benötigen, die einschreiten würde, falls der Roboter zusätzliche Hilfe braucht, um sich aus einer Ecke heraus zu schlängeln”, ergänzte er.
Das Projekt wurde vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) finanziell unterstützt. Es folgte auf die vom EPSRC finanzierte Doktorarbeit Boyles an der School of Computing, um die Bewegung des C. elegans-Wurms zu modellieren.
Quelle: http://www.leeds.ac.uk/news/article/2205/the_worm_that_turned
(THK)
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