Forscher aus Deutschland und China entwickeln robotische Maus mit hoher Beweglichkeit

Ein internationales Forscherteam aus Deutschland und China hat einen Roboter mit einer flexiblen Wirbelsäule entwickelt, der eine Lateralflexion (seitliche Beugung) ausführen kann und beweglicher als andere vierbeinige Roboter ist.

Die Studie über diesen 40 Zentimeter langen Roboter mit dem Spitznamen „NeRmo“, der die Morphologie und das Sehnensystem einer echten Maus nachahmt, wurde am Donnerstag in der Fachzeitschrift „Science Robotics“ veröffentlicht.

Forscher der Technischen Universität München und der Sun-Yatsen-Universität entwarfen diesen neurorobotischen, von Mäusen inspirierten Roboter mit künstlichen Nylonsehnen, die nachgiebige und sanfte, wirbelsäulenähnliche Bewegungen unterstützen.

Sie bauten eine starre Frontstruktur, die die Elektronik von „NeRmo“ enthält, und eine Wirbelsäule auf der Rückseite, die mit vier Lendenwirbeln und Gelenken ausgestattet ist. Die künstlichen Sehnen in den Knie- und Ellbogengelenken ermöglichen es dem Roboter, sich wie eine Maus zu bewegen und sich schnell zu drehen, heißt es in der Studie.

Der 225 Gramm schwere Roboter, der über 13 Freiheitsgrade verfügt, ermöglicht eine Vielzahl flexibler Bewegungen wie Rotation von Hüfte und Schultern, Beugung von Knien und Ellbogen, seitliche und sagittale Beugungen der Wirbelsäule, horizontale Drehung und Neigung des Kopfes sowie seitliches Beugen des Schwanzes.

Dieses Design verbessert die Fähigkeit des Roboters beim Drehen erheblich. Bei einer Navigationsaufgabe in einem Labyrinth wurde die Zeit, die zum Verlassen benötigt wurde, um mehr als 30 Prozent verkürzt, verglichen mit der Zeit, die benötigt wurde, als die Wirbelsäulensteuerung deaktiviert war.

„Die flexible Wirbelsäule verbessert die Fortbewegung von Vierbeinern in Bezug auf statische Stabilität, Schrittgeschwindigkeit und Drehverhalten. Unsere Studie könnte das Verständnis der auf der Wirbelsäule basierenden Fortbewegungsfähigkeiten von Vierbeinern verbessern und vielversprechende Designkonzepte zur Entwicklung beweglicherer Roboter aufzeigen“, sagt Bing Zhenshan, korrespondierender Autor der Studie.