Cockroach-inspired robot - Mini-Roboter, der sich an Kakerlaken orientiert, sehr schnell und sehr robust ist - Ergebnisse von der University of California, Berkeley

02.08.2019 23:59:07, Jürgen Auer, keine Kommentare

Bei Robotern denkt man schnell an "hinreichend große" Konstruktionen. Die stabil sind und die genügend tragen können. An der University of California, Berkeley haben Forscher aus den USA und China nun einen anderen Weg eingeschlagen.

Und sich Kakerlaken als Vorbild genommen.

Und zwar in zweifacher Hinsicht: Zum einen können sich Insekten, relativ zu ihrer Körpergröße, sehr schnell bewegen. Zum anderen sind sie vergleichsweise widerständig. Wenn man auf eine Kakerlake tritt, kann diese das durchaus überleben.
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You can’t squash this roach-inspired robot

https://news.berkeley.edu/2019/07/31/you-cant-squash-this-roach-inspired-robot/

Das Video direkt auf YouTube:

This robot has some eerie similarities to cockroaches

https://www.youtube.com/watch?v=UtjlbI_dIYI

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Liwei Lin, ein an der Studie beteiligter Professor:

> “Most of the robots at this particular small scale are very fragile. If you step on them, you pretty much destroy the robot,”

Die meisten Roboter in dieser Größenordnung sind sehr fragil. Tritt man auf einen drauf, ist er kaputt. Ganz anders dieser Robot. Da treten Leute mit 50 kg Gewicht drauf - und er bleibt stabil.

Der Roboter, der etwa die Größe einer Briefmarke hat, besteht aus einer dünnen Schicht eines piezoelektrischen Materials, genannt Polyvinylidene Fluoride (PVDF). Wird an diese ein Wechselstrom angelegt, streckt sich das Stück oder zieht sich wieder zusammen. Hinzu kommt eine Art "Fuß" am vorderen Ende und eine Beschichtung mit eine elastischen Kunststoff. Das Ergebnis:

> The researchers coated the PVDF in a layer of an elastic polymer, which causes the entire sheet to bend, instead of to expand or contract. They then added a front leg so that, as the material bends and straightens under an electric field, the oscillations propel the device forward in a “leapfrogging” motion.

Das "Tierchen" biegt und streckt sich und kann sich damit fortbewegen.

Der Roboter sieht erst einmal sehr simpel aus. Aber er hat ein paar interessante Eigenschaften. So ist er schnell - das Zwanzigfache der eigenen Länge pro Sekunde. Das ist ähnlich schnell, wie sich Kakerlaken fortbewegen können. Er kommt überall durch, kann gewisse Steigungen bewältigen und kann geringe Lasten tragen, etwa Erdnüsse.

Eigentlich faszinierend:

> Perhaps most impressively, the robot, which weighs less than one tenth of a gram, can withstand a weight of around 60 kg — about the weight of an average human — which is approximately 1 million times the weight of the robot.

Bei einem Eigengewicht von weniger als 0,1 Gramm verkraftet er das Gewicht eines 60-kg schweren Menschen, etwa das einmillionfache des eigenen Gewichts.

Das könne man auch bei Kakerlaken beobachten:

> “People may have experienced that, if you step on the cockroach, you may have to grind it up a little bit, otherwise the cockroach may still survive and run away,” Lin said. “Somebody stepping on our robot is applying an extraordinarily large weight, but [the robot] still works, it still functions. So, in that particular sense, it’s very similar to a cockroach.”

Wenn man nur auf eine Kakerlake tritt, muß man etwas den Fuß drehen. Wenn nicht, kann sie überleben und rennt weg. Ähnlich der Robot: Ein hohes Gewicht zerstört nicht die Funktionalität.

Aktuell erfolgt die Stromversorgung noch über einen dünnen Draht, den man auf dem Bild mit dem drauftretenden Fuß sieht. Das soll durch eine kleine Batterie ersetzt werden. Ferner soll ein Gas-Sensor dazu kommen. Und eine Möglichkeit, wie der Roboter Objekten ausweichen kann.

Einsatzmöglichkeiten sind Erkundungen und Rettungseinsätze. In Situationen, die für Menschen oder Hunde zu gefährlich sind.

> “For example, if an earthquake happens, it’s very hard for the big machines, or the big dogs, to find life underneath debris, so that’s why we need a small-sized robot that is agile and robust,”

Wenn es bsp. ein Erdbeben gab, sind "schwere Maschinen" oder große Hunde kaum einsetzbar, um Verschüttete zu finden. Dafür ist ein sehr kleiner Roboter, der agil und robust ist, hilfreich.

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