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Laufroboter Velociroach: Geschwindigkeit wächst linear mit Schrittfrequenz
Laufroboter Velociroach: Geschwindigkeit wächst linear mit Schrittfrequenz (Bild: UC Berkeley)

Velociroach: Der Roboter mit den schnellsten Schritten

Laufroboter Velociroach: Geschwindigkeit wächst linear mit Schrittfrequenz
Laufroboter Velociroach: Geschwindigkeit wächst linear mit Schrittfrequenz (Bild: UC Berkeley)

Für diesen Roboter muss der Betrachter schnell sein. Ein Blinzeln im falschen Moment, und er verpasst den kleinen Sechsbeiner.

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Er ist so schnell, dass er auseinanderfliegt: US-Forscher haben einen kleinen Laufroboter gebaut, der sehr schnell läuft. Mechanisch war das eine Herausforderung.

Der X2-Velociroach ist etwa 10 Zentimeter lang und wiegt 54 Gramm. Einige seiner Komponenten bestehen aus per 3D-Druck hergestellten Komponenten, von denen einige mit Teilen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff verstärkt wurden. Die Beine bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die Gelenke aus Ripstop Nylon.

Velociroach ist schnell

Der Roboter, den Wissenschaftler an der Universität von Kalifornien in Berkeley entwickelt haben, geht auf sechs Beinen. Oder besser: Er läuft - und das mit beachtlicher Geschwindigkeit: Mit 17,6 Kilometern pro Stunde verschwindet er unter dem nächsten Schrank. Um die Bewegungen der Beine sichtbar zu machen, muss die Videoaufzeichnung schon um das 20fache verlangsamt werden.

Das ist zwar nicht Rekordgeschwindigkeit: Cheetah und Raptor sind schneller. Der robotische Gepard von Boston Dynamics schafft 45,5 Kilometer pro Stunde. Der am Korea Advanced Institute of Science and Technology (Kaist) entwickelte Dinosaurier-Roboter läuft sogar 48 Kilometer pro Stunde schnell. Allerdings sind beide auch deutlich größer.

Schnell laufen durch viele Schritte

Geschwindigkeit lässt sich über die Schrittgröße oder Schrittfrequenz erreichen. Da die Beine des Roboters direkt mit den Motoren verbunden sind, ließ sich die Schrittgröße nicht verändern. Also mussten die Berkeley-Robotiker die Schrittfrequenz erhöhen, indem sie die Motoren schneller laufen ließen. Derzeit schafft X2-Velociroach 45 Schritte in der Sekunde.

Das stellt allerdings hohe Ansprüche an die Mechanik des Roboters: Der Körper etwa musste verstärkt werden. Die Gelenke wurden aus Ripstop Nylon gefertigt, weil sowohl Kevlar als auch der Verbundwerkstoff Spectra den Belastungen nicht standhielten.

Ein Spoiler zur Stabilisation

Um den Roboter im Lauf zu stabilisieren, verpassten ihm die Entwickler eine Art Spoiler. Der dient aber nicht zum Lenken - Ziel des Projekts war lediglich, schnell zu laufen. Die Robotiker wiesen nach, dass die Geschwindigkeit auch linear mit der Schrittfrequenz zunahm. Limitiert wird die Beschleunigung lediglich dadurch, dass die Mechanik die Beanspruchung nicht aushielt.

Es könnte aber möglich sein, Velociroach auch die Richtung ändern zu lassen - mit einem aktiv steuerbaren Schwanz, sagten die Robotiker dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum.

Die Forscher haben Velociroach auf der International Conference on Robotics and Automation (Icra) vorgestellt. Die Icra findet in dieser Woche in Seattle im US-Bundesstaat Washington statt.


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rick.c 27. Mai 2015

https://www.youtube.com/watch?v=-_v7X9tWO5s



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