Forscher gaben am Montag bekannt, dass sie das erste Roboterbein mit „künstlichen Muskeln“ – ölgefüllten Beuteln, die es den Maschinen ermöglichen, sich menschenähnlicher zu bewegen – entwickelt hätten, das flink über unterschiedliche Oberflächen springen könne.
Das kleine, körperlose Roboterbein wurde in einem Video gezeigt, wie es über Gras, Sand und Felsen hüpfte, das zusammen mit einer neuen Studie veröffentlicht wurde. Naturkommunikation.
Die Forscher hoffen, dass die Technologie in Zukunft genutzt werden kann, um humanoide Roboter zu entwickeln, die bei „langweiligen Arbeiten“ im Haus helfen, sagte der Co-Autor der Studie, Robert Katzschmann, gegenüber .
Herkömmliche humanoide Roboter seien mit Motoren und starren Metallgelenken ausgestattet, die denen ähnelten, die in Fließbändern in Fabriken verwendet würden, erklärte der Robotikprofessor der Schweizer ETH Zürich.
Solche riesigen Roboter sind nicht nur extrem teuer, sie könnten auch gefährlich werden, wenn sie in die Häuser von Menschen eindringen würden.
Wenn einem einer auf den Kopf fällt, „ist das ganz schön schmerzhaft“, sagt Katzschmann.
Ein zukünftiger Roboterhelfer müsse nicht nur in der Lage sein, schwere Dinge zu tragen, sondern „auch jemanden zu umarmen oder ihm die Hand zu schütteln“, fügte er hinzu.
Das von der Schweiz geleitete Forscherteam ließ sich von den 600 Muskeln des menschlichen Körpers inspirieren und wollte etwas schaffen, das flüssiger und beweglicher gehen und springen kann.
Dazu nutzten sie „künstliche Muskeln“, auch elektrohydraulische Aktuatoren genannt.
Credit: Thomas Buchner und Toshihiko Fukushima
Diese weichen Aktuatoren, die Gefrierbeuteln ähneln, sind mit Öl gefüllt und mit Elektroden versehen.
Durch die Art und Weise, wie sich die Flüssigkeit zusammenzieht und ausdehnt, kann die Technologie die Muskeln von Tieren genauer nachahmen.
Das elektrostatische System bedeute außerdem, dass das System weniger Strom verbrauche als herkömmliche Motoren, wenn sich das Roboterknie in einer gebeugten Position befände, wie sie beispielsweise bei einer Person in der Hocke läge, so die Studie.
Den Forschern zufolge kann das Bein unwegsames Gelände beweglicher bewältigen als seine starren Vorgänger.
Der Vogel konnte fast 13 Zentimeter (fünf Zoll) weit springen, was 40 Prozent seiner Körpergröße entspricht, heißt es in der Studie.
Die Forschung zu elektrohydraulischen Aktuatoren ist relativ neu; das Gebiet entstand erst vor etwa sechs Jahren.
Die Forscher räumten ein, dass sich das einfache Bein derzeit nicht frei bewegen, sondern nur im Kreis springen könne.
Bis es Roboter mit solchen künstlichen Muskeln geben wird, ist es also noch Zukunftsmusik.
Die Komponenten zur Herstellung dieser künstlichen Muskeln seien jedoch nicht teuer, sagte Katzschmann und fügte hinzu, er hoffe, dass die Massenproduktion die Fortschritte in den kommenden Jahren beschleunigen könne.
Weitere Informationen:
Elektrohydraulisches muskuloskelettales Roboterbein für agile, adaptive und dennoch energieeffiziente Fortbewegung, Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51568-3
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