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Forscher haben einen neuartigen Roboterschwarm entwickelt, der von Schnecken inspiriert ist. Diese "Schneckenroboter" könnten einmal komplexe Aufgaben in der freien Natur übernehmen.

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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.

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Bild: Zhao, Luo et al.

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.

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Zusammenfassung
  • Forscher haben einen neuartigen Roboterschwarm entwickelt, der von der einzigartigen Anatomie von Schnecken inspiriert ist und komplexe Aufgaben in unwegsamen Gelände bewältigen soll.
  • Die "Schneckenroboter" bestehen aus einer runden Hülle, einem raupenkettenähnlichen Antrieb mit eingelassenen Magneten und einem ausfahrbaren Saugnapf, mit denen sie sich flexibel zu größeren Strukturen verbinden können.
  • In Experimenten erklommen die Roboter Stufen und Felsen, überquerten Gräben und bewegten sich sicher auf Kopfsteinpflaster. Künftig könnten solche adaptiven Schwärme bei Erkundungs- und Rettungsmissionen sowie der Wartung von Infrastruktur helfen.
Quellen
Max ist leitender Redakteur bei THE DECODER. Als studierter Philosoph beschäftigt er sich mit dem Bewusstsein, KI und der Frage, ob Maschinen wirklich denken können oder nur so tun als ob.
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