Forscher lassen Roboter wie Tiere laufen – und sparen dabei Energie
Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben ein neues Werkzeug entwickelt, um die Energieeffizienz bei robotergestützten Bewegungen zu verbessern. Tests mit einem vierbeinigen Roboter namens Bert zeigten schnellere und dynamischere Bewegungsabläufe, wenn intrinsische Dynamiken genutzt wurden – ähnlich wie Menschen und Tiere Energie sparen.
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Bert, ein Vierbeiner-Roboter, der ursprünglich am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurde, diente als Versuchsobjekt. Das TUM-Team analysierte seine Bewegungen und identifizierte sechs energieneutrale Bewegungsmuster, von denen einige den natürlichen Gangarten vierbeiniger Tiere entsprachen.
Die Wissenschaftler setzten anschließend ein computergesteuertes System ein, das Impulse zum richtigen Zeitpunkt auslöste. Dadurch konnte Bert nahtlos in eine Trabbewegung übergehen und so den Energieverbrauch senken. Ein Wettlauf zwischen drei Versionen des Roboters bestätigte, dass derjenige mit intrinsischer Bewegungssteuerung schneller und effizienter unterwegs war.
Die Ergebnisse zeigen, wie Roboter biologische Bewegungsmuster nachahmen können, um ihre Leistung zu optimieren. Durch die Nutzung natürlicher Dynamiken benötigt das System weniger Energie, ohne dabei an Geschwindigkeit oder Beweglichkeit einzubüßen.
Das neue Werkzeug der TUM ermöglicht es Robotern, wirtschaftlichere Bewegungsabläufe zu übernehmen. Berts Fähigkeit, in Trab zu verfallen, demonstriert das reale Potenzial für energieeffiziente Robotersysteme. Künftige Anwendungen könnten schnellere und ausdauerndere Maschinen in verschiedenen Bereichen umfassen.
