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Stolpern, hüpfen, saugen

Technik. - Für ihre Roboter bemühen Ingenieure immer wieder die Natur als Vorbild, geht es um die Art der Fortbewegung. Doch für eher unnatürliche Aufgaben ist das nicht immer geeignet. Stattdessen setzten Tüftler auf kurios anmutende Lösungen, um etwa eine Wand zu erklimmen.

Von Frank Grotelüschen |
    Wie eine Eidechse haftet er an der Zimmerdecke. City Climber, so heißt der Roboter aus New York, der Wände hochklettert und an Decken spazieren fährt. Ein wenig sieht er aus wie die Miniversion eines Rasenmähers. Und sein Funktionsprinzip, sagt William Morris vom City College of New York, ist dem eines Staubsaugers gar nicht unähnlich.

    "Der Roboter hat in seiner Mitte einen Saug-Generator. Dieser Generator hält den Roboter an der Wand und lässt ihn daran hochklettern. Im Prinzip funktioniert dieser Saug-Generator ähnlich wie ein Gebläse."

    Drucksensoren passen auf, ob der Sog ausreicht, um das Gerät an der Wand zu halten. Lässt der Sog nach, regelt ein Bordrechner die Drehzahl des Gebläses hoch, und der Roboter zieht sich von selber an die Wand heran, so Projektleiter Jizhong Xiao.

    "Ähnliche Roboter können sich nur auf glatten Oberflächen halten, etwa auf Glas. Anders unser City Climber: Er bleibt auch auf rauen Materialien haften, zum Beispiel auf Backsteinen – eigentlich auf jeder Art von Oberfläche."

    Schon im nächsten Jahr soll der Saugroboter die Fassaden von Hochhäusern inspizieren. In New York muss das – so will es das Gesetz – alle fünf Jahre passieren. Ansonsten droht bröckelnder Putz die Passanten zu verletzen oder gar zu erschlagen. Werden also schon bald Heerscharen von City Climbern das Empire State Building entern?

    "Das ist unsere Vision: Wir wollen 20 bis 30 Roboter auf dem Dach eines Wolkenkratzer aussetzen, um sie von oben herunter kriechen und die Fassade inspizieren zu lassen. Das würde Zeit und Geld sparen – und womöglich auch Menschenleben."

    Das Problem: Bislang schafft der City Climber gerade mal vier Stockwerke. Dann ist der Akku leer – und das Gerät lässt sich zum Bedauern der Forscher einfach von der Labordecke fallen. Ganz anders bewegt sich der Roboter von Eyri Watari vom Tokyo Institute of Technology: Er hüpft, und zwar ähnlich wie ein Frosch. Sein Einsatzfeld:

    "In Japan gibt es immer wieder Erdbeben. Doch in Gebäuden, die nicht komplett eingestürzt sind, ist die Chance, Überlebende zu finden, groß. Für die Rettungskräfte aber ist es gefährlich, diese Häuser zu betreten. Sie könnten jeden Moment einstürzen, etwa durch ein Nachbeben. Deshalb entwickeln wir einen Roboter, der in den Häusern nach Überlebenden sucht."

    Nach einem Beben herrscht in vielen Häusern das blanke Chaos: Wände sind eingeknickt, Möbel umgefallen, Türen aus den Angeln gehoben. Deshalb bewegt sich Wataris Roboter – er hat die Größe eines Basketballs – nicht nur auf Rädern vorwärts. Steht er vor einem Hindernis, etwa einem umgestürzten Schrank, kann er mit Luftdruckstempeln über diesen Schrank springen. Doch bis in die allerletzte Ecke kommt der elektronische Spürfrosch auch damit nicht. Dann wird Stufe Zwei aktiviert.

    "Er schießt mit einem Luftdruckzylinder einen zweiten, kleineren Roboter ab. Dieser ist kaum größer als eine Apfelsine, kann sich aber ebenfalls durch die Gegend manövrieren und mit einer Kamera die Räume nach Überlebenden absuchen. Danach zieht ihn der Mutter-Roboter mit einer Winde wieder zu sich zurück."

    Trifft der Roboter tatsächlich auf Überlebende, kann er sie zwar nicht aus der misslichen Lage befreien. Aber er kann tröstend verkünden, dass Hilfe unterwegs ist. Und einen ganz neuen Trend will man am VirginiaTech in den USA erfinden:

    "Wir entwickeln einen Roboter, der auf drei Beinen läuft statt wie üblich auf zwei oder auf vier Beinen. Eine völlig neue Art der Fortbewegung..."

    sagt Roboterforscher Dennis Hong. Strider, so heißt seine Maschine, sieht aus wie ein wandelndes Kamerastativ: Zunächst steht Strider fest auf seinen drei Beinen. Dann nimmt er ein Bein hoch, schleudert es mit Schwung unter der Hüfte durch und setzt es wieder auf. Seine Richtung ändert das Dreibein, indem er ganz einfach das Schwungbein wechselt.

    "Im Gegensatz zu einem zweibeinigen Roboter hat unser System einen deutlich stabileren Stand. Und verglichen mit vier- oder sechsbeinigen Robotern ist unser Dreibeiner weniger komplex."

    Gerade erst hat Hong seinem Strider die ersten Schritte beigebracht. Vor allem das Aufstehen macht noch Probleme, aber die Forscher arbeiten dran. Dennoch: Den ersten Kunden hat Hong schon an der Angel: Ein Spielzeugkonzern will das Patent lizenzieren. Das Ziel: Weihnachten 2008 soll unterm Tannenbaum ein dreibeiniger Spielzeugrobot tanzen.