Soft-Bot wächst 27.07.2017, 12:54 Uhr

Spezialwurm sucht Verschüttete in eingestürzten Häusern

Sein Körper: ein Kunststoffschlauch. Und der wird wie eine Weinranke aus sich heraus immer länger. Luft oder eine Flüssigkeit treiben den weichen Roboter an. Er lässt sich mit Kamera, Scheinwerfer und Kohlendioxidsensor bestücken. Er könnte in Zukunft Katastrophenopfer retten.

Der Wurmroboter wächst und wächst, während er sich vorwärts bewegt. Er schlängelt sich überall durch und kann dabei sogar bis zu 100 Kilogramm anheben.

Der Wurmroboter wächst und wächst, während er sich vorwärts bewegt. Er schlängelt sich überall durch und kann dabei sogar bis zu 100 Kilogramm anheben.

Foto: Stanford University

Langsam schiebt sich der wasserschlauchdicke Wurm, dessen Kopf aus einer Kamera und LED-Scheinwerfern besteht, zwischen die Trümmer des eingestürzten Hauses. Elegant umgeht er das nächste Hindernis, um sich dann durch einen Spalt zu zwängen, der kaum halb so groß ist wie sein Durchmesser. Höchst flexibel schlängelt sich der Roboter durch die Steine und Betonbrocken, immer auf der Suche nach Menschen, die die Katastrophe überlebt haben, sich aber nicht aus eigener Kraft befreien können. Die Bilder, die die Kamera einfängt, werden auf einen Monitor am Rande der Unglücksstelle übertragen. Der Wurm wächst und wächst, wie die Ranke eines Rebstocks, nur viel schneller.

Umgestülpte Socken als Vorbild

Den ständig länger werdenden Roboter haben Forscher an der Stanford University in Kalifornien entwickelt. Sie stellten mehrere Prototypen mit unterschiedlichen Durchmessern und Endlängen her. Ihr Trick: Die Schläuche aus einem günstigen, aber reißfesten Kunststoff werden ähnlich wie Socken – die umgestülpt werden, damit keiner verlorengeht – ineinander gezogen, sodass sie deutlich kürzer sind als im ausgefahrenen Zustand. Heraus schauen lediglich der Kopf und das Ende.

Die Bilder, die die Kamera einfängt, werden auf einen Monitor am Rande der Unglücksstelle übertragen. 

Die Bilder, die die Kamera einfängt, werden auf einen Monitor am Rande der Unglücksstelle übertragen.

Quelle: Stanford University

Vor einem Einsatz wird der Kopf an den Startpunkt gelegt, also an den letzten gefahrlos zugänglichen Punkt im Steinhaufen. Das Schlauchende ist einige Meter davon entfernt. In die dortige Öffnung wird Pressluft geblasen, die den Kopf vorwärtstreibt. Dabei entfaltet sich der Schlauch immer weiter, bis die Endlänge erreicht ist. Die Forscher machten auch Versuche mit flüssigen Medien, die sie in den Schlauch pumpten.

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Das Wurmende wird einfach eingeklemmt

Ähnlich wie der Wurm der Maschinenbauingenieure breiten sich auch das Wurzelgeflecht von Pilzen, Nervenbahnen und eben Weinranken aus. Davon ließen sich die Forscher inspirieren. „Zunächst einmal wollen wir die Grundlagen dieses neuen Ansatzes verstehen“, so Maschinenbauprofessor Allison Okamura, der die Forschergruppe leitet. „Er ist völlig verschieden von dem, wie Menschen und Tiere sich bewegen.“ Der Wurm ist ein neues Exemplar in der Riege der Weichroboter.

Dieser künstliche Oktopusarm kann sich biegen, strecken, zusammenziehen oder versteifen. 

Dieser künstliche Oktopusarm kann sich biegen, strecken, zusammenziehen oder versteifen.

Quelle: octopusproject.eu

„Der Körper des Roboters wird lang und länger, ohne dass sich sein Ende bewegt“, erklärt Elliot Hawkes, Assistenzprofessor an der Universität. „Sein Ende wird eingeklemmt, was ihn aber nicht hindert, weiter zu wachsen, wenn immer mehr Luft oder Flüssigkeit eingebracht wird.“ Zehn Meter oder mehr kann der Wurm locker erreichen.

Der Roboter hievt 100 Kilogramm hoch

Wie geländegängig er ist, demonstrierten die Forscher auf einem Hindernisparcours, auf dem er sogar Nägel und klebriges Fliegenpapier überwinden musste. Bei diesem Versuch war der Kopf mit einem empfindlichen Kohlendioxid-Sensor bestückt, mit dem sich ebenfalls Verschüttete aufspüren lassen, jedenfalls wenn sie noch leben. Denn sie atmen Luft ein und Kohlendioxid aus.

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Dass er auch beachtliche Kräfte entwickeln kann, zeigte ein weiterer Versuch: Er hob eine Palette an, die einschließlich Fracht 100 Kilogramm schwer war.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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