Mini-Transformer: Origami-Roboter entfaltet sich und läuft davon

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Mini-TransformerOrigami-Roboter entfaltet sich und läuft davon

Erst ein Scharnier, dann das nächste - bis in wenigen Minuten ein kompletter Roboter aufsteht. Ein lustiges Spielzeug? Mitnichten. Er soll in Zukunft Leben retten.

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US-Forscher haben einen Roboter konstruiert, der sich selbst entfaltet und dann eigenständig davonläuft. Das Team um Rob Wood von der Harvard-Universität im Bundesstaat Massachusetts präsentiert seine Entwicklung im Fachjournal «Science». Der neue Roboter ist demnach der erste, der sich selbst aufbauen und dann ohne menschliche Hilfe eine Handlung ausführen kann.

Die Technik eröffne Perspektiven für eine Vielzahl von Anwendungen, so die Forscher. «Stellen Sie sich einen Stapel Roboter-Satelliten vor, die zusammengepresst in den Weltraum geschickt werden und sich dort selbst aufbauen», erläutert Hauptautor Sam Felton in einer Vorab-Mitteilung.

Rettungsroboter nach Erdbeben

Denkbar sind auch Rettungsroboter, die nach Erdbeben im flachen Zustand in Hohlräume geschickt werden, wo sie sich entfalten und nach Verschütteten suchen. Ebenso könnte die Technik dazu dienen, sich selbst aufbauende Möbel zu konstruieren oder sich selbst entfaltende Schutzräume für Katastrophengebiete. Insbesondere bietet die Methode eine günstige und schnelle Alternative zu herkömmlichen Konstruktionsverfahren.

Der neuartige Roboter besteht aus Papier und dem Kunststoff Polystyrol, aus dem auch CD-Hüllen gemacht werden. Im Zentrum trägt er einen elektronischen Schaltkreis, der als Hirn des Roboters dient. Spezielle Scharniere verformen sich bei Hitze in zuvor programmierten Winkeln.

Für den eigenen Aufbau erhitzt der Roboter die Scharniere in einer bestimmten Reihenfolge auf rund 100 Grad Celsius. Dadurch faltet er sich nach und nach aus einem flachen Bogen in die eigentliche Form.

Inspiration von Origami

Nach etwa vier Minuten ist das Polystyrol wieder abgekühlt und hart. Der Roboter kriecht dann mit Hilfe zweier Motoren davon. Er erreicht dabei eine Geschwindigkeit von 5,4 Zentimetern pro Sekunde und kann sich selbstständig umdrehen. Der gesamte Prozess benötigt nicht mehr elektrische Energie als in einer herkömmlichen AA-Batterie enthalten ist.

«Hier haben wir ein komplettes elektromechanisches System entworfen, das in eine flache Platte eingebettet wurde», betont Felton. Für die Konstruktion liessen sich die Forscher von der japanischen Papier-Falttechnik Origami inspirieren.

Eine 3-D-Designsoftware namens «Origamizer» generierte die passenden Falten im Plastik, entlang derer es sich schliesslich in die Roboterform faltete. «Wir haben festgestellt, dass wir so eine grosse Vielfalt von Strukturen und Maschinen kreieren können», sagt Felton.

(fee/sda)

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