Hält das Gleichgewicht 05.09.2014, 11:39 Uhr

Zweibeiniger Roboter Achires läuft 4,2 km/h

Japanische Roboter können sprechen, lächeln und auf menschliches Zureden reagieren. Was sie bisher nicht konnten, das war laufen. Nun hat die Universität Tokio einen zweibeinigen Roboter entwickelt, der immerhin schon menschliches Fußgängertempo erreicht. 

Der japanische Roboter Achires legt auf seinen zwei Beinen 4,2 Kilometer pro Stunde zurück. 

Der japanische Roboter Achires legt auf seinen zwei Beinen 4,2 Kilometer pro Stunde zurück. 

Foto: Universität Tokio

Der kleine Roboter namens Achires erreicht eine Laufgeschwindigkeit von 4,2 Kilometern in der Stunde. Seine beiden Beine sind allerdings nur 14 Zentimeter lang. Und dafür bewegen sich beim Laufen äußerst schnell. Auf echte Zweibeiner übertragen, könnte man sagen, dass Achires rasant trippelt. Dabei neigt sich der kleine Kerl beim Laufen nach vorne. Entwickelt wurde Achires von einem Forscherteam der University of Tokyo unter Leitung von Professor Masatoshi Ishikawa.

Für die Balance sorgen Kamera und Computer

Die technische Herausforderung von Achires besteht darin, den kleinen Kerl beim Laufen in der Balance zu halten, damit er nicht umfällt. Gelöst wird dies durch eine Kombination von Kamera- und Computer-Leistung.

Damit der Roboter Achires beim Laufen die Balance hält, arbeiten eine Hochgeschwindigkeitskamera und ein Computer zusammen.

Damit der Roboter Achires beim Laufen die Balance hält, arbeiten eine Hochgeschwindigkeitskamera und ein Computer zusammen.

Foto: Screenshot ingenieur.de/Ishikawa Watanabe Laboratory

Eine Hochgeschwindigkeitskamera klickt 600 Mal in der Sekunde. Die Bilddaten laufen dann in den Computer, der für Achires die Balance steuert. Bei laufender Bildverarbeitung gibt der Computer dann regelmäßig Steuerbefehle an die Stellmotoren, die Achires beim Laufen stabilisieren.

Auch ein Salto ist möglich

Professor Ishikawa hat die Balance-Technik für Achires allerdings weiter getrieben, als für den reinen Laufvorgang erforderlich wäre. So kann Achires bereits im Vorwärtslauf einen Saldo schlagen und dann wieder sicher auf den eigenen Beinen landen und sofort weiter laufen. Dazu erläutert Professor Ishikawa: “Während er noch rennt, stößt sich Achires mit einem Fuß kräftig ab und springt. Kaum abgesprungen, legt Achires beide Beine eng an für die ganz schnelle Drehung in der Luft. Achires wird aber noch mehr erreichen. Die Weiterentwicklung zielt darauf ab, ganz verschiedene    Bewegungen auf der Basis seiner zwei Beine unternehmen zu können.”

In der Vergangenheit war für Roboter das so genannte Zero Moment Point-Verfahren (ZMP) zur Balance-Haltung entwickelt worden. Es erforderte allerdings eine sehr hohe Computerleistung und begrenzte damit die mögliche Geschwindigkeit der Roboterbewegungen. Das ist bei Achires ganz anderes. Seine Motorik ist weitgehend der menschlichen nachgebildet. Achires schiebt seine “Hüften” vorwärts und stützt sich am Boden ab.

Nächstes Ziel ist ein großer Lauf-Roboter

Achires soll auf jeden Fall noch wachsen, auch über sich hinaus: Der kleinkindgroße Roboter soll Männergröße erreichen. Erste Berechnungen des Ishikawa-Teams haben ergeben, dass ein solcher Roboter laufend eine Geschwindigkeit von mehr als 20 Kilometern in der Stunde erreichen könnte. Ein Problem ist dabei allerdings, dass solch ein großer Achires dafür eine ganz erhebliche Menge an elektrischer Energie benötigen würde.

Von Peter Odrich

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