US-amerikanische Wissenschaftler veröffentlichten am 10. des Monats in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence" ein Forschungsergebnis: Ein rollender Roboter namens „Tribar" kann nach einem Sturz aus Rekordhöhe extrem hohe Aufprallbelastungen überstehen und sich weiterhin auf komplexem Gelände fortbewegen. Dieser doppelte Durchbruch in Ingenieurwesen und Robotik verspricht, die Entwicklung von Robotern für gefährliche, abgelegene Umgebungen wie Planetenoberflächen und Katastrophengebiete voranzutreiben.
Tribar gehört zur Kategorie der Tensegrity-Roboter. Diese Roboter gehen ursprünglich auf das in der Mitte des 20. Jahrhunderts vom Architekten Buckminster Fuller vorgeschlagene Strukturkonzept der „Tensegrity" zurück, bei dem die strukturelle Stabilität durch kontinuierliche Zug- und diskontinuierliche Druckelemente gemeinsam aufrechterhalten wird. Nach der Anwendung dieses Konzepts auf die Robotik besteht der Hauptkörper aus einem Netzwerk elastischer Seile und starren Stäben. Die Struktur ist flexibel und leicht und kann wie eine Feder große äußere Lasten absorbieren, ohne bei Stößen leicht beschädigt zu werden.
Aus diesem Grund haben Forscher stets erwogen, Tensegrity-Roboter als zukünftige Planetenrover oder Katastrophenreaktionsplattformen einzusetzen. Die Frage jedoch, wie nach heftigen Stößen die autonome Steuerung und Bewegungsfähigkeit aufrechterhalten werden kann, war stets das zentrale Hindernis für die praktische Anwendung dieser Roboter.
Diesmal wurde der Tribar vom Team der Yale-Universität in den USA entwickelt – ein Drei-Stab-Tensegrity-Roboter, der speziell für die Kombination aus Stoßfestigkeit und autonomer Steuerung konstruiert wurde. Er ist mit dehnbaren Sensor-„Sehnen" sowie einem bord eigenen Bewegungssensor ausgestattet, die seine Form und Ausrichtung in Echtzeit schätzen können. Das Forschungsteam testete Tribar in mehreren Szenarien: Er konnte sich auf Gras, Eis, Kies und Sand stabil fortbewegen; Steigungen von bis zu 28 Grad erklimmen; und sich entlang gerader, kurvenreicher und dreieckiger Pfade bewegen.
Am bemerkenswertesten ist, dass Tribar nach einem Sturz von einer Brücke aus 5,7 Metern Höhe auf eine Asphaltfläche weiterhin vorwärts kroch. Dies soll der bisherige Höhenrekord für den Sturz eines Tensegrity-Roboters sein.
Das Forschungsteam wies darauf hin, dass die Kombination aus Stoßfestigkeit, Sensorik und Steuerungsfunktionen künftigen Robotern helfen könnte, Aufgaben in Umgebungen auszuführen, die für herkömmliche Roboter schwer zugänglich sind, wie etwa Klippen, Einschlagkrater oder Katastrophengebiete. Sie erklärten, dass dieses Design als Grundgerüst für die weitere Entwicklung von Robotersystemen mit hoher Überlebensfähigkeit dienen könne.