Ein Forschungsteam der Ingenieurschule der Osaka Metropolitan University hat einen neuartigen Schlangenroboter entwickelt, der künstliche Intelligenz nutzt, um seine Fortbewegungsweise zu optimieren und die Energieeffizienz erheblich zu steigern. Diese Technologie könnte in Rettungseinsätzen und bei der Planetenforschung eine wichtige Rolle spielen.
Schlangenroboter können sich dank ihrer schlanken Bauweise flexibel in engen Räumen und auf komplexem Gelände bewegen. Sie eignen sich daher für Rettungsarbeiten in gefährlichen Gebieten, die für Menschen schwer zugänglich sind. Die herkömmliche wellenförmige Fortbewegung erfordert jedoch das Zusammenspiel mehrerer Motoren, was den Akku zu schnell entleert und die Einsatzdauer des Roboters begrenzt.
Unter der Leitung von Dr. Akio Yamano setzte das Team Techniken des Deep Reinforcement Learning ein, um für den Schlangenroboter eine rollende Fortbewegungsweise zu entwickeln. Diese Bewegung analysiert Sensordaten – einschließlich Winkelgeschwindigkeit, Beschleunigung und Körperstatus – über einen einzigartigen „Beobachtungspuffer“, um den Rollvorgang zu stabilisieren und eine gerade Fortbewegung zu gewährleisten.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Rollbewegung auf ebenem Boden effizienter ist als die Wellenbewegung. Dr. Yamano erklärt: „Wir haben herausgefunden, dass die Rollbewegung auf ebenem Boden im Vergleich zur Wellenbewegung bei gleichem Energieverbrauch etwa die doppelte Fortbewegungsgeschwindigkeit erreicht.“ Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Robotics and Autonomous Systems“ veröffentlicht.
Die optimale Bewegungsstrategie für den Schlangenroboter besteht darin, auf unebenem Gelände die Wellenbewegung und auf ebenen Flächen die Rollbewegung einzusetzen. Diese Kombination kann die Einsatzdauer des Roboters in Katastrophengebieten oder bei Planetenforschungsmissionen verlängern.
In Zukunft plant das Forschungsteam, die Fähigkeiten des Roboters weiter auszubauen, sodass er selbstständig die beste Fortbewegungsweise berechnen kann, anstatt lediglich vorgegebene Gangarten auszuführen. Dr. Yamano sagt: „Unsere Gruppe entwickelt verschiedene interessante Fähigkeiten. Unser Ziel ist es, Roboter zu schaffen, die Situationen autonom bewerten und mit präzisen Navigationstechniken nützliche Aufgaben ausführen können.“
Veröffentlichungsdetails: Autor: Osaka Metropolitan University; Titel: „AI-guided snakebot unlocks rolling move that doubles speed per unit power“; erschienen in: „Robotics and Autonomous Systems“ (2026).
