Roboterkrake bewegt sich ohne Strom
Weiche Roboter könnten Begegnungen mit Menschen sicherer machen und sich besser an natürlichen Umgebungen anpassen. Doch bisher benötigten Entwickler stets Drähte, Batterien und andere harte Bestandteile, um das Gerät zu bewegen.
Die Studie
„An integrated design and fabrication strategy for entirely soft, autonomous robots“, Nature, 24.8.2016
Das Team um Jennifer Lewis von der Harvard University wählte einen anderen Ansatz: Der Treibstoff besteht aus Wasserstoffperoxid (H2O2), das in Wasser gelöst ist. In einer kleinen Reaktionskammer sorgen Platinpartikel als Katalysatoren dafür, dass das Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoffgas zerlegt wird.
Ryan Truby, Michael Wehner, and Lori Sanders, Harvard University.
Das Gas hat ein viel größeres Volumen als die Flüssigkeit, in die es vorher eingebunden war. Deshalb strömt der Sauerstoff durch kleine Kanäle in die Arme des künstlichen Kraken, wo er kleine Kammern aufbläst und dadurch die Arme bewegt. Anschließend gelangt das Gas durch kleine Schlitze ins Freie.
Auf wackeligen Armen
Der Steuerungsmechanismus besteht aus Röhren und Quetschventilen, die wie Bestandteile eines Schaltkreises funktionieren. Zwei Einheiten bewegen jeweils vier Arme, die im Wechsel angeordnet sind (zwei auf jeder Seite). Die Bewegung der Arme lässt den Roboter ein wenig hin- und herwackeln und dies bisher auch nur maximal acht Minuten lang. Doch die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass im Octobot ein großes Entwicklungspotenzial steckt.
Davon geht auch Barbara Mazzolai vom Istituto Italiano di Tecnologia in Pisa in einem Kommentar aus. Als nächsten Forschungsschritt nennt sie ausgeklügeltere Steuerungseinheiten, die eine größere Bewegungsreichweite erlauben würden. Auch sollten Gestaltungsregeln für weiche Roboter entwickelt und die Herstellungstechnologien verbessert werden. Mögliche Anwendungsgebiete für weiche Roboter sind für sie die Wartung und Inspektion von Maschinen, Such- und Rettungsaktionen sowie die Erkundung unbekannter Gebiete.
Die US-Forscher entwickelten auch den Herstellungsprozess für den Octobot. Dabei geben sie Kunststoff in eine krakenartige Form. Noch vor dem Aushärten wird mit einer feinen, computergesteuerten Hohlnadel eine spezielle Tinte eingespritzt, die sich später von selbst verflüchtigt und dabei kleine Röhren hinterlässt. Durch diese Röhren strömen die Flüssigkeiten und das Sauerstoffgas. Damit die Hohlnadel selbst keine bleibenden Spuren im Körper hinterlässt, geben die Forscher Siliziumdioxid-Nanopartikel in den Kunststoff, die für eine Art Selbstheilung sorgen.
science.ORF.at/APA/dpa