Forscher haben einen neuartigen Roboterschwarm entwickelt, der von Schnecken inspiriert ist. Diese "Schneckenroboter" könnten einmal komplexe Aufgaben in der freien Natur übernehmen.
Roboterschwärme, in denen viele kleine Roboter zusammenarbeiten, gelten als vielversprechender Ansatz zur Bewältigung komplexer Aufgaben. Bislang waren solche Schwärme jedoch - zumindest an Land - meist auf flache, strukturierte Umgebungen wie Innenräume beschränkt. Denn während in der Luft oder im Wasser nur selten komplexe Hindernisse auftreten, ist die Fortbewegung an Land mit Rissen, Stufen und anderem unwegsamen Gelände gespickt.
Ein Forscherteam um Da Zhao hat sich nun die Natur zum Vorbild genommen, um einen Schwarm zu entwickeln, der auch im Freien zurechtkommt: Schnecken. Deren einzigartige Anatomie erlaubt es den Weichtieren, Wände zu erklimmen, Hindernisse zu überwinden und sich auf unebenem Gelände fortzubewegen.
Die "Schneckenroboter" bestehen aus einer runden Hülle und einem Antrieb, der Raupenketten ähnelt. In diese Ketten sind Magnete eingelassen, mit denen sich die Roboter an den Hüllen ihrer "Artgenossen" anheften können - ähnlich wie sich echte Schnecken manchmal aneinander heften.
Für noch mehr Stabilität sorgt ein ausfahrbarer Saugnapf auf der Unterseite. Ist dieser aktiviert, haften die Roboter extrem stark aneinander. Durch eine spezielle Struktur aus vielen feinen Härchen funktioniert der Saugnapf sogar auf rauen und verschmutzten Oberflächen zuverlässig.
Bionische Schnecke könnte bei der Instandhaltung der Infrastruktur helfen
In Experimenten zeigten die Schneckenroboter beeindruckende Fähigkeiten: Sie erklommen Stufen und Felsen, überquerten Gräben und bewegten sich sicher auf Kopfsteinpflaster. Durch ihr variables Verbindungssystem können sie sich flexibel zu größeren Strukturen zusammenschließen - etwa zu langen "Brücken" oder "Armen".
Solche adaptiven Schwärme könnten laut dem Team in Zukunft bei Erkundungs- und Rettungsmissionen in unwegsamen Gebieten oder bei der Wartung von Infrastruktur helfen.
Noch sind einige Herausforderungen zu meistern, etwa die Widerstandsfähigkeit der Verbindungen gegen äußere Kräfte. Doch der Ansatz, sich natürliche Vorbilder zunutze zu machen, habe sich bereits jetzt als äußerst fruchtbar erwiesen, so das Team.
