Energieverbrauch senken Was Roboter von Schaben lernen können

Das Bewegungsmuster der Schabe könnte dazu beitragen, für beinangetriebene Roboter hohe Laufgeschwindigkeiten bei akzeptablem Energieverbrauch zu ermöglichen.

Bild: iStock, Antagain
12.12.2017

Vor einigen Jahren hieß es: Ivan der Schreckliche gegen die ehrgeizige Olga! Ein Rennen, welches seines Gleichen suchte. Die umjubelten Wettkämpfer gaben sich ein packendes Finish. Nein, wir sprechen nicht über vergangene 100-Meter-Sprints bei Olympia, sondern von Kakerlaken-Rennen und was sich die Robotik von den kleinen Insekten abschauen kann.

Im Schaben-Galopp ging die siegverwöhnte Olga an die Spitze des Renntrosses, Ivan der Schreckliche stach jedoch durch hohe Aggressivität hervor und blieb Olga dicht auf den „Fersen“ – die Formel Krabbel ging über die zwei Meter lange mit Plexiglas abgetrennte Bahn und nach vier Sekunden ist der ganze Spaß schon wieder vorbei. Sie haben sich vielleicht gewundert, weshalb ich die Gangart Galopp genannt habe, die man eher bei Huftieren beobachtet. Aber nein, auch Schaben haben ähnliche Fortbewegungsweisen wie die Säugetiere.

Wissenschaftler haben festgestellt, „dass mit dem Wechsel in der Beinkoordination auch ein Wechsel in den Stabilisierungsmechanismen der Bewegung einhergeht“, sagt der Zoologe Dr. Tom Weihmann. Langsames Laufen ist bei Insekten aufgrund des niedrigen Körperschwerpunkts und dreier stets synchron arbeitender Beine statisch sehr stabil. Die Untersuchungen zeigten, dass der Gangartwechsel bei hohen Geschwindigkeiten und auf rutschigen Untergründen mit einem Wechsel von statischer zu dynamischer Stabilisierung einhergeht. Oder eben, wenn Ivan und Olga den Startschuss der Kampfrichter hören.

Diese Erkenntnisse helfen auch der Robotik, die Maschinen zu stabilisieren. Bei Robotern bietet der Antrieb durch Beine grundsätzlich eine größere Geländegängigkeit als radgetriebene Antriebe. Vor allem bei hohen Laufgeschwindigkeiten verbrauchen Roboter jedoch vergleichsweise viel Energie – ganz im Gegensatz zu vielen Tieren. So könnte das Bewegungsmuster der Schabe dazu beitragen, für beinangetriebene Roboter hohe Laufgeschwindigkeiten bei akzeptablem Energieverbrauch zu ermöglichen. Die Frage ist nur, ob Olga und Ivan dabei helfen können. Die Extremsportler sind ja nur vier Sekunden in der Bahn – danach können sie sich entspannen.

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