Pneupard Vierbeiniger Roboter mit Luftantrieb

Wissenschaftler in Osaka bauen einen Roboter nach dem Vorbild einer Raubkatze. Ziel ist, die Fortbewegungsmechanismen der Katzen zu studieren, um Erkenntnisse für künftige Roboter zu gewinnen.

Wissenschaftler aus Japan haben einen Roboter entwickelt, der den Gang einer Katze nachahmt. Angetrieben wird er von künstlichen Muskeln. Bisher existieren nur die Hinterläufe, denen allerdings eine feline Eleganz fehlt.

Pneupard heißt der Roboter, den Andre Rosendo, Shogo Nakatsu, Kenichi Narioka und Koh Hosoda von der Universität in Osaka entwickelt haben. Es handelt sich um einen Roboter nach dem Vorbild einer Raubkatze, der von pneumatisch betriebenen, künstlichen Muskeln angetrieben wird.

Muskeln aufpumpen

Bisher besteht der Roboter nur aus den beiden hinteren Extremitäten, die zudem auch noch asymmetrisch sind, da sie unterschiedlich konstruiert sind. Jedes Bein wird durch sieben pneumatische Muskeln gebeugt und gestreckt. Sie bestehen aus Kunststoffschläuchen, die sich kontrahieren, wenn Luft in sie hineingepumpt wird. Die Anatomie ist den Beinen eines Gepards nachempfunden.

Das Bemerkenswerte an dem Pneupard: Der Gang ist nicht programmiert. Die pneumatischen Muskeln werden nach dem Muster der Beinmuskeln einer Katze aktiviert. Diese hatten die Forscher zuvor auf dem Laufband gehen lassen und dabei elektromyografische Signale aufgezeichnet. Die einzigen Sensoren des Roboters sind je ein Drucksensor an jedem Fuß.

Intelligenter Bewegungsapparat

Das einfach aufgebaute System erzeugt einen so stabilen Gang, dass der Roboter trotz seiner asymmetrischen Beine auch über Hindernisse, die die Forscher ihm auf das Laufband legten, nicht stolperte. Offensichtlich verfüge der Bewegungsapparat eines Tieres über eine gewisse Intelligenz, die es ihm ermögliche, auch ohne ausgeklügelte Steuermechanismen Störungen auszugleichen, sagte Projektleiter Rosendo dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum.

Die robotische Raubkatze macht derzeit noch einen etwas traurigen Eindruck: Sie besteht nur aus den Hinterbeinen, die an einem Gestell mit Rollen befestigt sind. Die Vorderbeine seien aber in Arbeit, sagte Rosendo. Sie sollen im Laufe des Jahres fertig werden. Außerdem werde der Roboter eine flexible Wirbelsäule bekommen, die ebenfalls von künstlichen Muskeln bewegt werde.

Katzengang entschlüsseln

Ziel des Projekts sei, "eine biomimetische Plattform zu schaffen, mit der wir den Bau einer Katze nachbilden können, um zu verstehen, weshalb sie in vielen verschiedenen Bereichen der Fortbewegung so hervorragend ist", erklärt Rosendo. Die Erkenntnisse über den Katzengang wollen sie dann auf zukünftige Roboter übertragen.

Pneupard ist nicht der erste Laufroboter der Wissenschaftler aus Osaka: Sie haben vor einiger Zeit bereits den Zweibeiner Athlete vorgestellt. Das US-Unternehmen Boston Dynamics arbeitet ebenfalls an einer robotischen Raubkatze, dem Cheetah. Der Robotergepard hat im vergangenen Jahr einen Geschwindigkeitsrekord für Laufroboter ausgestellt.