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pte20210413002 Technologie/Digitalisierung, Umwelt/Energie

MIT-Software macht Seestern-Robo perfekt

Konstruktion und Optimierung durch Simulationen - Einsatz für Unterwasser-Forschungsmissionen


Seestern-Roboter im erfolgreichen MIT-Unterwassertest (Foto: csail.mit.edu)
Seestern-Roboter im erfolgreichen MIT-Unterwassertest (Foto: csail.mit.edu)

Cambridge (pte002/13.04.2021/06:05) - Mit Soft-Robotern, die von maritimen Lebewesen als nicht störend empfunden werden, wollen Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu die Unterwasserwelt erforschen. Die empfindliche Elektronik in ihrem Inneren lässt sich nicht zuverlässig vor dem aggressiven Salzwasser schützen. Zudem müssen Roboter in der realen Umwelt getestet und immer wieder verbessert werden, ein zeitaufwendiges Verfahren.

Bau erst nach Optimierung

Wojciech Matusik und Daniela Rus vom MIT-CSAIL-Institut wollen das Produktionsverfahren beschleunigen. Sie haben eine Software entwickelt, mit der ein Soft-Roboter konstruiert wird. Im zweiten Schritt wird seine Aktivität im Wasser simuliert. Ist dieser verbesserungsbedürftig, so greift das Konstruktionsmodul wieder ein und bügelt die erkannten Macken aus. Es folgt ein weiterer Simulationsschritt, der möglicherweise wieder Verbesserungsbedarf signalisiert. So nähert sich das Gerät der Vollendung, ohne jemals wirklich gebaut worden zu sein - und das in wenigen Stunden.

Mit der Software haben die Forscher einen Roboter in Form eines Seesterns entwickelt. Der Körper besteht aus Silikonschaum. Er bewegt sich mithilfe eines einzigen Aktuators, der die vier Arme des Seesterns über synthetische Sehnen bewegt, sodass sie sich anspannen und wieder entspannen. Das erzeugt Vortrieb. In Tests haben die Forscher festgestellt, dass sich der per Software entwickelten Robo-Seestern viermal schneller durchs Wasser bewegt als ein Gerät, das mit der klassischen Konstruktionsweise hergestellt wird.

Maßgeschneiderte Roboter

Das Tool des Teams könnte verwendet werden, um Roboter für die Messung von Daten an verschiedenen Orten in der Tiefsee zu entwickeln. Die Forscher können sich auch Roboter vorstellen, die sich auf eine Art bewegen, an die bisher noch niemand gedacht hat. "Bioinspirierte Roboter können dem Meeresleben näherkommen, ohne es zu stören. Künftig können durch die schnelle Entwicklung und den Bau von bioinspirierten Roboterinstrumenten maßgeschneiderte Observatorien geschaffen werden, die sich in der Wildnis einsetzen lassen, um das Leben zu beobachten", so Rus.



(Ende)
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