Umfaller

Roboter Athlete soll rennen wie ein Mensch

Wissenschaftler in den USA entwickeln einen athletischen Roboter, der künftig wie ein Mensch laufen und rennen soll. Noch verliert der Robosportler nach wenigen Schritten das Gleichgewicht und fällt um.

Artikel veröffentlicht am 15. Dezember 2010, 14:25 Uhr, Werner Pluta

Ein Team von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology um den Japaner Ryuma Niiyama entwickelt einen Roboter, der rennen kann. Ein dem menschlichen Bein nachempfundener Bewegungsapparat mit künstlichen Muskeln soll das ermöglichen.

Problem Gehen

Schon das Gehen auf zwei Beinen ist für einen Roboter nicht einfach. Der Laufroboter Lola etwa, den die Technische Universität und die Universität der Bundeswehr in München entwickelt haben, schafft 2 km/h - das ist knapp halb so viel wie ein Mensch. Irgendwann soll Lola einmal 5 km/h schaffen. Niiyamas Roboter hingegen, der die passende Bezeichnung Athlete trägt, soll rennen wie ein menschlicher Kurzstreckenläufer.

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Die Oberschenkel sind nach menschlichem Vorbild konstruiert. Jedes Bein verfügt über sieben künstliche Muskeln, die mit Luftdruck arbeiten. Diese funktionieren wie die wichtigsten Muskeln des menschlichen Oberschenkels. Die Unterschenkel des Athlete sind Prothesen, wie sie auch der Sportler Oscar Pistorius trägt. Er habe sich von dem Südafrikaner, der wegen seiner Prothesen den Spitznamen Blade Runner trägt, inspirieren lassen, sagte Niiyama dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum. Damit der Roboter sein Gleichgewicht hält, verfügt er über einen Trägheitssensor im Torso sowie über einen Drucksensor in jedem Fuß.

Motoren oder Muskeln

Ziel von Niiyama und seinen Kollegen ist es, zu verstehen, wie der Mensch beim Laufen oder Rennen seine Beine kontrolliert, und diesen Mechanismus nachzuahmen. Roboter haben starre Beine, deren Gelenke von Motoren bewegt werden. Sie gehen, indem sie die Winkel der Gelenke verändern, weshalb ihr Gang immer etwas steif wirkt. Menschen und Säugetiere hingegen kümmern sich wenig um die Stellung ihrer Gelenke, sondern federn mit Beinen, die mit Muskeln und Sehnen ausgestattet sind, vom Boden ab und halten dabei das Gleichgewicht.

Der robotische Läufer ist zumindest schneller als Lola: Er kommt auf 1,2 m/s, umgerechnet 4,3 km/h - allerdings noch nicht besonders weit: Nach drei bis fünf Schritten verliert er das Gleichgewicht und fällt um. Die MIT-Robotiker wollen als nächstes die künstlichen Muskeln besser abstimmen und die Regelungstechnik verbessern. Dann wird Athlete, so hoffen sie, nicht mehr so schnell umkippen und eines Tages auf dem Sportplatz seine Bahnen ziehen.