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Erfindung Krabbel-Roboter - Transformer-Rad kann Treppen steigen

Das Klauenrad ist eine günstige Lösung um Hindernisse zu überwinden, das macht es für Haushaltsanwendungen interessant.
Das Klauenrad ist eine günstige Lösung um Hindernisse zu überwinden, das macht es für Haushaltsanwendungen interessant.
© Kiju Lee / PR
Ein Rad, das sich in Greifklauen verwandelt. Gedacht ist es für das Militär, könnte aber auch helfen, dass zivile Roboter einfach Stufen und Treppen erklimmen.

Derzeit bewegen sich alle Haushaltsroboter mit Rädern voran. Sie sind robust, langlebig, günstig herzustellen und benötigen wenig Akkuenergie. Ihr Nachteil: Schon eine kleine Stufe blockiert den Roboter, vom Treppensteigen gar nicht zu reden. Für jede Form von Roboter – ob Sauger, Butler oder Pflegekraft – ist das eine ernste Einschränkung. Die Maschine kann nur in Umgebungen mit einer flachen Ebene eingesetzt werden.

Einfach, aber effektiv

Ein Team der Texas A&M University hat nun für die Abteilung Zukunftsprojekte des Pentagon, Darpa, eine effektive und simple Lösung gefunden: das Klauenrad. Laien denken oft, dass ein Roboter mit Beinen die richtige Antwort auf das Problem wäre, zumal es zahlreiche Entwicklungen auf dem Gebiet gibt. Etwa die furchteinflößenden Maschinen von Boston Dynamics. Nur Beine sind teuer, kompliziert und ineffizient. Für Anwendungen, bei denen an die Kosten gedacht werden muss, sind gehende Roboter keine Option.

"Die Fortbewegung mit Beinen ist vielseitiger, jedoch strukturell, mechanisch und von der Steuerung her sehr komplex", sagt der Projektleiter Kiju Lee. "Unser Testmodell wird mit einem neuartigen transformierbaren Rad/Bein-Mechanismus ausgestattet sein, der zwischen den beiden Fortbewegungsmodi wechseln kann. So kann es sich aktiv an die Anforderungen der Umgebung anpassen, ohne dass ein zusätzliches elektrisches Bewegungselement notwendig ist."

Kostengünstige Lösung

Für das Darpa-Programm werden von dem Uni-Team rollende Schwarmroboter entwickelt, gedacht für den Kampf und die Aufklärung im urbanen Gelände. Sie dürfen nicht zu teuer sein, weil sie in großer Zahl benötigt werden und im Einsatz verloren gehen. Die Lösung ist der α-WaLTR. WaLTR erinnert an den Film "Wall-E" und ist die Abkürzung von "Wheel-and-Leg Transformable Robot" – also ein Roboter, dessen Räder sich in "Beine" verwandeln. Bein ist etwas übertrieben, vor einem Hindernis klappen die Räder zu drei Klauen auseinander. Mit ihnen arbeitet sich der Roboter dann Treppen hoch oder überquert Felsen oder Trümmer des Katastrophengebietes. Der Roboter soll autonom arbeiten und automatisch zwischen Rad- und Beinmodus umschalten.

"Während unser Schwerpunkt derzeit auf Verteidigungs- und anderen militärischen Anwendungen liegt, können diese Arten von anpassungsfähigen mobilen Robotern auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden, etwa im Weltraum, im häuslichen Dienst, in der Überwachung und in der Landwirtschaft," glaubt Lee.

Alternative Kettenantrieb

Ob die Klauenvariante mobiler ist als ein Kettenantrieb mit einem umlaufenden Kunststoffriemen, muss sich zeigen. In Russland wurde der Prototyp eines kleinen Sniper-Roboters vorgestellt ("Klein, smart und wendig - Moskaus neue Killermaschine"). Dessen Kettenantrieb brachte ihn mühelos über Trümmer und Treppen. Ganz neu ist die Idee eines Trabformer-Reifens nicht. Die US Army forscht beim Projekt "X-Vehicle" an Reifen, die sich bei Bedarf in einen Kettenantrieb verwandeln können, umso auf der Straße die Vorteile des Reifens auszunutzen, im Gelände aber mobil zu bleiben.

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Quelle: Texas A&M


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