Form-wandelnde Roboter werden Realität

Wissenschaftler haben einen Roboter entwickelt, der seine Form ändern kann und dessen Einzelteile zueinander finden

Ein Team von US-Wissenschaftlern hat einen Form-verändernden Roboter auf Basis von einzelnen Modulen entwickelt, die sich selbst neu anordnen können. Programm-Leiter Mitch Zakin nennt den den Ansatz „programmierbare Materie“. Dabei handelt es sich um Mini-Roboter zwischen einem Millimeter und einem Zentimeter Größe, die sich in jeder erdenklichen Form selbst arrangieren können, wie das Magazin New Scientist berichtet. Vom Kampfroboter aus Flüssigmetall, der die Gestalt seiner Gegner annehmen kann, ist man allerdings noch weit entfernt.

Roboter setzt sich selbst zusammen

In einem Video des Magazins ist ein Modell eines derartigen Roboters in Aktion zu sehen. Der Roboter besteht aus mehreren Quader-förmigen Modulen, die sich selbstständig zur Fortbewegung neu anordnen können. Werden die Module auseinander gerissen, finden sie selbst wieder zueinander. Die Einzelteile können aneinander erneut andocken und die zu anfangs begonnene Tätigkeit wieder aufnehmen.

System aus 1000 Modulen anvisiert

Jedes Modul ist dazu mit einem eigenen Motor und Magneten zum Andocken ausgestattet. In einigen Modulen befinden sich auch eine Digitalkamera und Prozessoren. Mithilfe der Kamera können sich die einzelnen Module aneinander ausrichten. Werden sie getrennt, suchen sie nach dem nächstgelegenen Teil und bewegen sich – noch etwas plump – aufeinander zu um sich wieder selbst zusammenzusetzen. Der Roboter aus dem Video besteht nur aus drei Teilen zu je vier Modulen. Bisheriger Rekord ist ein Roboter aus 56 Modulen mit 14 Beinen. In den nächsten zwei Jahren soll ein System mit etwa 1000 Modulen entwickelt werden.

Intelligenter Sand

In Zukunft soll die Größe noch weiter verringert werden. Zudem forschen die Wissenschaftler an Kristall-ähnlichen Strukturen, die sich besser zu neuen Formen zusammensetzen lassen können. So könnten sich beispielsweise Module von der Größe eines Sandkorns auf Befehl in ein Werkzeug verwandeln.

Forschung seit den 80er Jahren

Die Idee vom rekonfigurierbaren Roboter existiert bereits seit über zwei Jahrzehnten. In den 1990er Jahren entwickelte etwa Forscher Mark Yim einen Schlangen-ähnlichen Roboter, der zur Fortbewegung auf verschiedenen Arten zusammengesetzt werden konnten. In jedem Teil war ein Mikroprozessor, Sensoren und ein Motor untergebracht. So konnten sich die Teile in Abstimmung aufeinander bewegen. In den letzten zwei Dekaden sei allerdings nur wenig im dem Gebiet geschehen, so Hod Lipson von der Cornell University in Ithaca, New York.

Wie lebendige Zellen

Lipson geht davon aus, dass sich in Zukunft Millionen mobiler Module wie lebende Zellen miteinander verbinden und winzige Strukturen bilden können. Das aktuelle Projekt wird von der militärischen Forschungseinrichtung DARPA mit vier Millionen US-Dollar unterstützt.

New Scientist

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