Hightech-Roboter windet sich wie ein Wurm

Von der Natur inspirierte Neuheit italienischer Forscher wird auch im Untergrund erkundend tätig

Wurm-Roboter in Aktion: Fünf Kammern ermöglichen die Fortbewegung (Foto: iit.it/en)

Genua (pte026/02.03.2023/12:30) - Wie ein Regenwurm arbeitet sich ein neuer weicher Erkundungsroboter von Forschern des Istituto Italiano di Tecnologia ( https://www.iit.it/en-US ) durch den Untergrund. Er ist auch zur Kontrolle in engen Räumen geeignet. Angetrieben wird er von Druckluft, die die fünf Kammern, aus denen der mechanische Wurm aufgebaut ist, streckt, damit er vorankommt. Um den nächsten "Schritt" vorzubereiten, wird die Luft dann abgesaugt, sodass sich die Kammern zusammenziehen. Das geschieht im intelligenten Wechsel, sodass das Dehnen und Zusammenziehen zur Vorwärtsbewegung wird.

Wanderwellen fürs Vorankommen

Schlangen, Regenwürmer, Schnecken und Raupen nutzen die Flexibilität ihres Körpers und ihre Fähigkeit, physische Wanderwellen entlang der Länge ihres Körpers zu erzeugen, um sich zu bewegen und verschiedene Umgebungen zu erkunden. Sich bei der Entwicklung von der Natur inspirieren zu lassen und gleichzeitig neue biologische Phänomene aufzudecken, ist das Hauptziel des von Barbara Mazzolai als Direktorin geleiteten Robotiklabors BioInspired Soft. Der regenwurmartige Roboter ist die neueste Erfindung ihrer Gruppe.

Das gelang, nachdem ihr Team die Fortbewegungstechnik von Würmern gründlich studiert hatte. Sie fanden heraus, dass sie auf der abwechselnden Kontraktion von Muskeln und deren Entspannung beruht, sodass sie sich sowohl auf der Erde als auch darunter vorwärtsbewegen können. Die einzelnen Segmente ihrer Körper beinhalten eine bestimmte Menge an Flüssigkeit, die den Innendruck steuert und Kräfte freisetzt, sodass sie unabhängige, lokalisierte und variable Bewegungsmuster ausführen können.

Reibung dank künstlicher Borsten

Die fünf Segmente des mechanischen Wurms sind flexibel miteinander verbunden, damit sie sich unabhängig voneinander bewegen können. Der Prototyp ist 45 Zentimeter lang und wiegt 605 Gramm. Damit der Roboter auf einer ebenen glatten Fläche vorankommt, hat ihm Mazzolais Truppe künstliche Borsten spendiert, die denen von Würmern nachempfunden sind. Die so erzeugte Reibung ermöglicht dem Wurm aus dem Labor eine Geschwindigkeit von 1,35 Millimetern pro Sekunde. An der Fortbewegungstechnik im Untergrund arbeiten die Forscher noch.

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