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Robotik: Riesenmaul inspiriert zum Roboterbau

Der Pelikanaal wirkt unscheinbar - bis er sein gewaltiges Maul aufreißt. Die Konstruktionsprinzipien dahinter haben Forscher nun in die Robotertechnik übertragen.
© Kim et al., Sci. Robot. 4
Robotik: Riesenmaul inspiriert zum Roboterbau

Veröffentlicht am: 28.11.2019

Laufzeit: 0:02:36

Sprache: deutsch

Man kann aus kleinen Gegenständen große machen, indem man sie aufbläst – Stichwort: Luftballon. Oder indem man sie stark zusammenfaltet und dann wieder entfaltet – Stichwort: Landkarte. Der Pelikanaal, und mit ihm Forscher der Seoul National University, tun beides gleichzeitig.

Dem skurrilen Tiefseebewohner, der weder mit dem Pelikan noch mit dem Aal verwandt ist, beiden aber auf gewisse Weise ähnlich sieht, hilft die Kombination aus aufklappbarem Kiefer und extrem dehnbarer Haut, Beutetiere zu schnappen, die viel größer sind als er selbst. Dem Forscherteam um Woongbae Kim erlaubt eine Technik, die sie »stretchable Origami« nennen, Roboterarme zu konstruieren, deren Größe und Form sich mit Hilfe einer Wasserpumpe verändern lässt.

Im Fachmagazin »Science Robotics« erklären sie wie. Die flexiblen Arme bauen sie aus Grundfiguren des klassischen Origami auf, die zusammengefaltet ganz klein sind, aber zu einem Vielfachen ihrer Ausgangsgröße anwachsen, wenn man sie entfaltet – oder wie hier: mit Wasserdruck aufpumpt.

Normalerweise würden diese Faltungen zu völlig geraden Strukturen führen. Erst indem die Forscher einzelne Segmente eines Arms dehnbarer machen als andere, geben sie dem Endprodukt seine gewünschte Gestalt, sei es ein Bogen oder ein s-förmig gekrümmter Stab.

Um die Vielseitigkeit ihrer Idee zu demonstrieren, entwickelten sie unter anderem einen beweglichen Kameraarm, einen Greifer und einen Crawler, der sich wie eine Raupe fortbewegt. Will man nach diesem Prinzip einen echten Roboter bauen, wird man allerdings noch eine Lösung dafür finden müssen, wie man die zur Druckerzeugung und Energieversorgung notwendige Technik an Bord unterbringt.

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