Klettermeister: Robot-Kakerlake mit Raupenketten

Pasadena ( USA) - Wie eine Kakerlake kann nun eine Maschine mit Raupenketten auch Wände senkrecht hoch klettern. Der etwa 25 Zentimeter große Roboter nutzt dazu elektrostatische Haftkräfte, die mit kleinen, elektrisch schaltbaren Plättchen aufgebaut werden können. Einen ersten Prototyp dieses mechanischen Klettermeisters, der wie ein kleiner Spielzeug-Panzer aussieht, präsentieren amerikanische Wissenschaft auf der IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) in Pasadena.

"Die Möglichkeit, Wände und andere Strukturen senkrecht hoch klettern zu können, eröffnet zahlreiche Anwendungen von der militärischen Aufklärung bis zur Installation von Sensoren oder Netzwerkknoten in städtischer Umgebung", sagt Harsha Prahlad, der zusammen mit Kollegen vom Stanford Research Institute die Robot-Kakerlake entwickelt hat. Pro Sekunde kann der Roboter bis zu 25 Zentimeter zurücklegen. Mit seiner haftenden Raupenkette hält er sich sicher auf glatten Glasflächen, Betonwänden sowie Konstruktionen aus Holz oder Stahl fest.

Verantwortlich für diese bisher einzigartigen Klettereigenschaften ist kein Klebstoff, sondern kleine Plättchen an den Raupen, die elektrisch kontrolliert ausreichende Haftkräfte aufbauen können. Je nach Stromfluss aus den eingebauten Batterien werden dabei sich anziehende elektrische Ladungen auf der Oberfläche und an den Haftplättchen erzeugt. Pro Quadratzentimeter Kontaktfläche können damit Lasten von bis zu 150 Gramm sicher festgehalten werden. Der Stromverbrauch ist dabei mit etwa 20 Mikrowatt pro Haftvorgang ausgesprochen gering. Harsha Prahlad ist vom Nutzen solche Roboter überzeugt: "Naturkatastrophen, Militäraktionen und Sicherheitsmaßnahmen zeigen, dass ein wachsender Bedarf für robuste Roboter besteht – besonders für solche, die sich in allen drei Dimensionen bewegen können."

Auf der Roboter-Konferenz in Pasadena zeigen Wissenschaftler aus aller Welt, welche großen Fortschritte die Roboter-Technologie in den letzten Jahren gemacht hat. Dabei stehen neben dem Rollen und Schreiten auch andere, von der Natur inspirierten, Bewegungstechniken im Mittelpunkt. So präsentierten Entwickler der Technischen Hochschule in Lausanne einen Hüpfroboter, der wie eine Heuschrecke sich selbst in unwegigen Gelänge leicht bewegen kann. Nur fünf Zentimeter groß und sieben Gramm schwer springt der mechanische Minihüpfer bis zu anderthalb Meter weit, das 27-fache der eigenen Größe. ""Diese winzigen Sprungroboter könnten auch mit Solarzellen ausgestattet werden und in ganzen Schwärmen unzugängliche Regionen auf der Erde oder anderen Planeten auskundschaften", sagt Entwickler Dario Floreano. Und sie sind groß genug, um Gassensoren oder sogar winzige Kameras zu tragen.