Roboter: Fast wie ein Salamander

Auf Basis von Röntgenvideos haben Schweizer Forscher einen Roboter entwickelt, der wie ein Salamander läuft und schwimmt. Der „Pleurobot“ besteht aus 3D-gedruckten Knochen, motorisierten Gelenken und einem Nervensystem aus elektronischen Schaltkreisen.

Es ist nicht der erste Salamander-Roboter, den Auke Ijspeert und sein Team von der ETH Lausanne (EPFL) gebaut haben. Aber keiner der Vorgänger von „Pleurobot“ hat die dreidimensionale Bewegung eines Tiers so exakt nachgeahmt. Die Wissenschaftler benutzten Röntgenvideos eines Salamanders (Pleurodeles waltl), der verschiedene Bewegungen im Wasser oder an Land ausführte. Dabei verfolgten sie 64 Punkte entlang seines Skeletts.

„Das Neue ist unsere Herangehensweise an die Konstruktion von ‚Pleurobot‘“, erklärt Ijspeert in einer Mitteilung. Es ging darum, sowohl die Knochenstruktur in vereinfachter Form nachzubauen als auch die Bewegung dreidimensional nachzuahmen. So besitzt der Roboter weniger Knochen und Gelenke als sein reales Vorbild. Statt 40 Wirbeln hat er nur elf Segmente entlang seiner Wirbelsäule - die mindestens nötige Anzahl, wie die Forscher berechnet haben.

Bewegungen verstehen

Ein Roboter, der so exakt die tierische Bewegung nachahmt, könnte helfen, die hinter verschiedenen Bewegungen steckenden Prozesse besser zu verstehen. Zum Beispiel wie Rückenmark, Körper und Umwelt zusammenwirken.

Neurobiologen hatten in früheren Studien gezeigt, dass elektrische Stimulation des Rückenmarks darüber entscheidet, ob der Salamander läuft, kriecht oder schwimmt. Bei schwacher Stimulation läuft das Tier, ab einer gewissen Stärke des Signals beginnt es jedoch zu schwimmen. „Pleurobot“ ahmt diese Eigenschaften nach.

Die Grundlagen des Zusammenspiels zwischen dem Rückenmark und der Bewegung des Körpers zu verstehen, könnte dereinst helfen, neue Therapien oder Neuroprothesen für gelähmte Patienten zu entwickeln, ist Ijspeert überzeugt. Das Konzept von „Pleurobot“ ließe sich außerdem auf andere „Bioroboter“ übertragen, die den Neurowissenschaften und der biomechanischen Forschung dienen könnten.

science.ORF.at/APA/sda

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