Roboter gleitet auf "Schleimersatz" nach oben

Schnecken dienen Wissenschaftlern der University of Bristol als Vorbild für zukünftige Maschinen

Innovation: Neuer Roboter gleitet wie eine Schnecke (Foto: Tianqi Yue, bristol.ac.uk)

Bristol (pte026/17.05.2024/11:30) - Für den neuen "Schneckenroboter" von Forschern der University of Bristol ( https://www.bristol.ac.uk/ ) sind senkrechte Wände kein Hindernis. Er gleitet dabei genauso wie das Weichtier, nachdem er benannt ist. "Schnecken haben ein stabiles adhäsives Gleitverhalten, auch wenn sie eine schwere Nutzlast tragen, in diesem Fall ein Gehäuse. Inspiriert davon haben wir einen gleitenden Saugmechanismus gebaut, der unseren Roboter wie eine Schnecke gleiten lässt", so Forschungsleiter Tianqi Yue.

Schleim entscheidend

Schnecken können mit nur einem einzigen Saugnapf trotz hoher Traglast stabil über eine Oberfläche gleiten. Dieser effiziente adhäsive Fortbewegungsmechanismus ist das Vorbild für Kletterroboter der nächsten Generation. Der entscheidende Faktor für das gleitende Saugverhalten der Schnecken ist die Schleimabsonderung, die die Reibung verringert und die Saugkraft verstärkt.

Das Team setzt Wasser als Ersatzschleim ein, der dem Roboter beim Gleiten hilft, ohne dass der Sog abbricht. Die Experten haben die Materialien des Saugnapfes optimiert und ein mechatronischen System des Roboters entworfen. Anhand praktischer Anwendungen konnte der Roboter demonstrieren, wie das Tragen einer ein Kilogramm schweren Masse, das ist zehnmal mehr als das Eigengewicht, und das Ausweichen vor Hindernissen funktioniert.

Inspektion ohne Limits

"Unser Roboter ist schnell und haftet sicher", sagt Yue. Zurück bleibe lediglich ein dünner Wasserfilm, der schnell verdunste. Die Maschine könne sich sogar kopfüber an senkrechten Wänden bewegen. Nach Yues Vorstellung ist der Schneckenroboter zur autonomen Inspektion von schwer zugänglichen Oberflächen wie den Flügeln von Windturbinen, Schiffsrümpfen, Flugzeugen und Glasfenstern von Wolkenkratzern geeignet.

Roboter, die senkrechte Wände erklimmen können, sind heutzutage mit Beinen ausgestattet, deren Füße Säugnäpfe oder Elektromagnete enthalten. Diese werden abwechselnd ein- und ausgeschaltet, sodass sich der Roboter schrittweise emporarbeitet. Dazu ist sehr viel mehr Energie nötig als für den gleitenden Saugmechanismus des Schneckenroboters.