Diese Robo-Kakerlake läuft auf – und unter – dem Wasser

Epoch Times19. Juli 2018 Aktualisiert: 19. Juli 2018 11:28
Harvard-Ingenieuren ist es gelungen, nach einer Roboter-Biene auch eine Roboter-Kakerlake zu entwickeln. Fliegen wie ihrer Vorgängerin kann sie nicht, dafür aber an Land, auf und unter Wasser laufen. Die Einsatzgebiete scheinen endlos.

Die Natur als Vorbild genommen haben Wissenschaftler der Universität Harvard bei der Entwicklung ihrer Roboterkakerlake. Der nur 1,65 Gramm leichte Roboter kann dank vier Schwimmfüßen wie ein Wasserläufer an Land und auf dem Wasser laufen.

Um die Oberflächenspannung des Wassers zu durchbrechen und auf dem Grund zu sinken, hat die Robo-Schabe spezielle Füße, an die eine elektrische Spannung angelegt werden kann. Durch den Stromstoß wird die Wasseroberfläche aufgerissen und der Roboter sinkt zu Boden.

Die Wissenschaftler erhoffen sich vom Harvard Ambulatory Microbot (HAMR), dass ihn seine hohe Manövrierfähigkeit auch in unwegsamen Gelände voranbringt. Die Einsatzgebiete eines solchen Amphibien-Roboters sind nahezu unbegrenzt. Spezielle Verwendungsmöglichkeiten stellen die Umweltüberwachung sowie die Erkundung engster Räume dar. Aber auch eine militärische Nutzung wäre denkbar.


Der Vorgänger der Roboter-Kakerlake: Die Robo-Biene

Der Roboter wiegt 1,65 Gramm und kann bis zu 1,44 Gram Zuladung transportieren, ohne zu sinken. HAMR paddelt dabei mit einer Frequenz von bis zu 10 Schritten pro Sekunde über das Wasser. Einmal unter der Wasseroberfläche angelangt, geht er mit dem gleichen Gang wie an Land und ist genauso mobil.

Die Oberflächenspannung ist doppelt so „schwer“, wie der Roboter

Die größte Herausforderung war jedoch die Rückkehr an Land. Solange der Roboter schwimmt, stellt der Übergang an Land kein Problem dar. Befindet sich der Roboter jedoch unter Wasser, drückt die Oberflächenspannung ihn mit dem doppelten Gewicht nach unten.

Überwunden haben die Forscher diese Schwierigkeit, indem sie die Mechanik der Vorderbeine versteiften und weichere Laufpolster anbrachten. Auf diese Weise konnten sie die Nutzlast steigern und damit auch die Haftung der Vorderfüße erhöhen.

„Dieser Roboter veranschaulicht einige der Herausforderungen und Möglichkeiten mit kleinen Robotern“, sagt Robert Wood, Professor für Technik und angewandte Wissenschaften.

Das Team hofft nun, die Fortbewegung von HAMR weiter zu verbessern und einen Weg zu finden, um ohne Rampe an Land zurückzukehren, vielleicht mit gecko-inspirierten Klebstoffen oder impulsiven Sprungmechanismen.

Mehr über die Roboter-Kakerlake im Video:

Den Link zur PDF der Studie finden Sie hier (Englisch): Controllable water surface to underwater transition through electrowetting in a hybrid terrestrial-aquatic microrobot

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