Humanoids: Wenn humanoide Roboter abheben und untertauchen

Forschende in Japan wollen humanoiden Robotern das Schwimmen und Fliegen beibringen. Die könnten dann etwa bei der Bergrettung helfen.

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Von
  • Hans-Arthur Marsiske

Das Laufen auf zwei Beinen steht im Zentrum der meisten Forschungen zur Fortbewegung humanoider Roboter. Eine Gruppe japanischer Forscher denkt aber bereits darüber hinaus: Sie wollen den Robotern auch das Fliegen und Schwimmen beibringen. Tomoki Anzai (University of Tokyo) stellte bei der Konferenz Humanoids jetzt einen humanoiden Roboter vor, der sich mithilfe einer Flugeinheit in die Luft erheben kann.

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Die Flugeinheit besteht dabei aus zwei Propellern mit jeweils 130 Millimetern Durchmesser und einem Schub von maximal 18 Newton. Das genügt, um das Eigengewicht der Einheit von 1,35 Kilogramm zusammen mit dem 1,4 Kilogramm schweren Roboter zu heben. Die Forscher hätten sich für einen Bikopter entschieden, sagte Anzai, weil sich dessen Anstellwinkel leichter an den veränderten Massenschwerpunkt beim Transport des Roboters anpassen lässt als bei einem Quadrokopter. Im Video, das der Wissenschaftler zeigte, ist gut zu sehen, wie der Roboter vor dem Abheben erst eine Startposition einnehmen muss, die den Schwerpunkt direkt unter der Schubrichtung der Propeller positioniert.

Der Roboter selbst ist ein kommerziell verfügbarer KHR der Firma Kondo, dessen Kopf durch eine Kamera ersetzt wurde, was dessen Größe auf etwa 39 Zentimeter leicht verringert. Mithilfe dieser Kamera ist es dem Roboter möglich Personen zu erkennen und dies durch eine vorprogrammierte Grußgeste zu signalisieren. Dies spielt auf eine mögliche Anwendung des Systems in der Bergrettung an, die Anzai erwähnte, die aber noch weit in der Zukunft liegen dürfte, ebenso wie das Zusammenwirken mehrerer fliegender humanoider Roboter beim Bau von Gebäuden.

Gewissermaßen in die andere Richtung zielt eine weitere Studie des Forschungsteams, die Tasuku Makabe (University of Tokyo) vorstellte und bei der es um den Einsatz humanoider Roboter unter Wasser geht. Auch für diesen Roboter wurden Komponenten von Kondo verwendet und wasserdicht versiegelt. Es gebe zwar bereits Unterwasserroboter, so Makabe, doch deren Design sei zumeist sehr einfach. Ein humanoider Roboter verfüge über mehr Freiheitsgrade, die sich auch bei Arbeiten unter Wasser als nützlich erweisen könnten. Außerdem biete die Umgebung im Wasser die Möglichkeit, Experimente mit humanoiden Robotern im Schwebezustand durchzuführen, die sich auf andere Weise nur schwer realisieren ließen. So erfolgten etwa Stürze bei Laufversuchen viel langsamer, wenn sie im Wasser statt an Land durchgeführt wurden.

Das Schwimmen erforderte die Befestigung einer Auftriebshilfe am Kopf des Roboters, ansonsten kam er kaum vom Fleck. Die abwechselnde Bewegung der Beine wie beim Kraulen erwies sich mit 46,56 mm/sek etwas schneller als der Delphinstil, bei dem beide Beine gleichzeitig gehoben und gesenkt werden und der es auf 36,96 mm/sek brachte. Durch Bewegung lediglich eines Beines ließen sich Kurven schwimmen. Allerdings lässt sich die Richtung bislang nur schwer kontrollieren. Der Roboter zeigte sich sehr anfällig für Störungen, etwa durch Wellen, die von den Wänden des kleinen Beckens reflektiert wurden, erklärte Makabe. Auch der schwimmende humanoide Roboter ist daher zunächst eine interessante Machbarkeitsstudie, bei der offen bleiben muss, ob und wann eine praktische Anwendung daraus hervorgeht.

(mho)