Gummiartig und unverwüstlich: Ein neuartiger Roboter aus flexiblem Silikon scheut weder Wasser, Eis noch Feuer und übersteht sogar das Überfahren werden. Der X-förmige Krabbler ist so robust, dass er unter nahezu allen Bedingungen weiterkriechen kann. Softbots nach diesem Prinzip könnten nach Ansicht von US-Forschern künftig bei der Suche nach Verschütteten helfen oder schwer zugängliche Bauwerke oder Terrains erkunden.
Sie sind eine ganz neue Klasse von Roboter: Ihr Körper besteht nicht aus einem starren Metallgerüst, sondern aus einem gummiartigen, weichen Material – ganz ohne steife Stützelemente. Das Vorbild für diese „Softbots“ ist die Natur, denn Seesterne, Schnecken und andere Weichtiere kommen ebenfalls gut ohne Skelett oder Panzer aus. Die Softbots bestehen meist aus porösen Kunststoffpolstern, die sich durch Veränderungen des Luftdrucks im Inneren krümmen oder strecken – auf diese Weise kriechen sie vorwärts.
Pneumatisch laufendes „X“
Forscher der US-Universitäten Cornell und Harvard haben nun den bisher größten Softbot dieser Art vorgestellt. Der 65 Zentimeter große Roboter ähnelt einem „X“ aus rosa Gummi und kann nicht nur selbstständig, ohne pneumatische Leitrungen agieren, er ist auch noch ungewöhnlich widerstandsfähig. Sein Körper besteht aus gekammertem, besonders flexiblem Silikon, in das hohle Glaskügelchen und Polyaramidfasern zur Stabilisierung eingegossen sind.
Ein miniaturisierter Kompressor, angetrieben von einer Batterie und gesteuert von einem Mikroprozessor, regelt den Luftdruck im Inneren. Durch wechselnde Belüftung der Beine krümmen und strecken sie sich und bewegen den Roboter in einem langsamen Kriechgang vorwärts. Der X-förmige Softbot kann immerhin knapp 3,5 Kilogramm in die Höhe stemmen und ein Gewicht von acht Kilogramm tragen.
Schneesturm, Wasser und Feuer
Das Besondere am neuen Softbot ist neben seiner Unabhängigkeit von Luft- und Stromkabeln aber vor allem seine Widerstandskraft, wie Michael Tolley von der Harvard University und seine Kollegen erklären. Der Softbot marschierte im Test unbeeindruckt selbst durch einen Schneesturm mit Temperaturen von minus 9 Grad Celsius und starkem Wind.
Er läuft unbeschadet durch Wasser und selbst durch Gasflammen, wie Experimente zeigen. „Obwohl er dabei extrem hohen Temperaturen von gut 2.700°C ausgesetzt war, erlitt der Roboter nur oberflächlichen Schaden – das Silikon ist gegenüber Feuer und hohen Temperaturen relativ unempfindlich“, erklären die Forscher. Und selbst das Überfahren werden von einem Auto schadete dem Roboter nicht – er lief danach einfach weiter als sei nichts geschehen.
Gut geeignet für Katastropheneinsätze
„Silikonroboter sind widerstandsfähig, sicherer für Menschen und noch dazu weniger teuer als klassische Metallroboter“, konstatieren Tolley und seine Kollegen. Sie eignen sich überall dort, wo beispielsweise Hindernisse oder enge, niedrige Passagen überwunden werden müssen und es nicht auf hohe Geschwindigkeit ankommt. Softbots dieser Art könnten beispielsweise zum Suchen von Verschütteten in eingestürzten Gebäuden eingesetzt werden.
Die Forscher wollen nun in weiteren Modellen das Lauftempo des Softbots weiter erhöhen und auch seine Navigationsfähigkeit. (Soft Robotics, 2014; doi: 10.1089/soro.2014.0008)
(Cornell University, 09.09.2014 – NPO)
