Eine zweibeinige Laufmaschine hält selbst die Balance, wenn sie angeschubst wird. Wie ein Mensch macht der Roboter “Rabbit” dann einen Ausfallschritt, fängt sich damit wieder und geht weiter. Die Konstruktion der amerikanischen und französischen Forscher kann sogar vom ruhigen Gang ins Rennen umschalten. Dies gelingt allerdings nur für rund sechs Laufschritte. Dann versagt der Kontrollmechanismus und der Roboter fällt um.
Die Forscher um Jessy Grizzle feiern den Balanceakt als großen Fortschritt für das autonome Gehen von Robotern. Bislang verhinderten Roboterkonstrukteure ein Umfallen der Zweibeiner durch große und breite Füße. Die Konstruktion von Grizzle läuft aber quasi auf kurzen Stelzen. Die Füße fehlen, Knie- und Hüftbewegungen werden durch Elektromotoren gesteuert. “Um einen Roboter zu bauen, der von Punkt zu Punkt stakst, muss man die Bewegungsabläufe des Gesamtsystems genau kennen”, sagt Grizzle. Das Stabilitätsverhalten von Rabbit wird von zwei mathematischen Formeln beschrieben. Daraus lässt sich ableiten, wie sich die Maschine im jeweils nächsten Moment bewegen muss.
Mit der analytischen Stabilisierung könnten auch andere Robotergenerationen schneller und besser Laufen lernen. Bislang beruhte das Balancehalten auf langen Versuchsreihen und groben Abschätzungen der Ingenieure. Auch auf die Entwicklung von Beinprothesen könnten die Forschungsergebnisse Einfluss haben. Die Forscher denken dabei an so genannte intelligente Prothesen. Diese könnten sich aktiv auf die Gehbewegungen und -gewohnheiten von Patienten einstellen. Bislang mussten sich die Betroffenen an die mechanischen Eigenschaften ihrer Prothesen anpassen.
Jessy Grizzle et al. ( Universität Michigan, Ann Arbor): Pressemitteilung der Universität
ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
