Italienische Ingenieure haben einen Roboter gebaut, um den Meeresboden und andere Gewässer zu erkunden. Im Gegensatz zu den meisten Meerestechnologien schwimmt dieser krabbenähnliche Roboter nicht, sondern geht am Boden entlang. So kann er komplexe Reliefs erkunden, aktiv mit der Umgebung interagieren und auch lange bewegungslos und stumm einfrieren. Artikel in Science Robotics veröffentlicht.
Die Weiterentwicklung der Unterwasserrobotik hat die Arbeit aller, die das Meer erforschen, stark vereinfacht, von Geologen und Ökologen bis hin zu Meeresbiologen. Fast die einzige Alternative zum Einsatz ferngesteuerter Geräte ist das Tauchen für die Forscher selbst, was schwierig ist, besondere Fähigkeiten und gesundheitliche Voraussetzungen erfordert und manchmal einfach gefährlich ist.
Die heute eingesetzten Meeresroboter sind größtenteils per Kabel gesteuerte Miniatur-Unterwasserdrohnen, seltener autonom, da Funkkommunikation unter Wasser praktisch unmöglich ist. In seltenen Fällen werden Roboter verwendet, die wie Fische aussehen, um die Fauna zu studieren, um das Meeresleben weniger zu erschrecken.
Inzwischen haben schwimmende Fahrzeuge eine Reihe von Nachteilen. Erstens sind sie auf Strömungen angewiesen und können kaum bewegungslos passiv bewegungslos hängen: Ihre Position kann nur durch den Betrieb der Motoren gehalten werden. Zweitens erschwert das Fehlen einer festen Unterlage die Entnahme von geologischen oder biologischen Proben und die Manipulatoren selbst stören das Schwimmen erheblich. Schließlich gilt: Je komplexer die Landschaft, desto schwieriger ist es, direkt zum Boden zu schwimmen.
Giacomo Picardi von der St. Anne School for Advanced Study und seine Kollegen schlugen vor, diese Probleme zu lösen, indem sie einen Roboter konstruierten, der nicht schwimmt, sondern auf dem Grund läuft. Nach einer Reihe von Experimenten kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die optimale Art des Gehens auf dem Grund bereits in der Natur entwickelt wurde und Krabben sie verwenden, und ihr Aussehen wird der SILVER2-Apparat größtenteils geerbt.
Seine sechs langen, weit angesetzten Beine sorgen für guten Halt, ermöglichen das Übersteigen von Hindernissen und das Bewegen in alle Richtungen. Dadurch, dass die Gliedmaßen beim normalen Gang gebeugt sind, kann das Gerät sie auf der Suche nach Halt strecken, beispielsweise wenn sich das Bein in einem Loch befindet. Außerdem sind in den Gelenken der Roboterkatze Federn verbaut, die beim Biegen zusammengedrückt werden. Dadurch, sowie durch die Schaumstoffblöcke, die das Gewicht im Wasser reduzieren, kann sich das Gerät mit Hilfe von Federn stark abstoßen und bis zu zehn Zentimeter auf einen Felsvorsprung springen, ohne dass große kraftvolle Antriebe eingesetzt werden müssen.
Das 60 mal 35 Zentimeter messende Gerät trägt eine Elektronikeinheit, einen Akku, ein Trägheitsnavigationssystem, Berührungssensoren und zwei Kameras. An der Unterseite des Roboters befindet sich eine Nutzlastplattform, auf der Manipulatoren, Probenahmebohrer oder wissenschaftliche Instrumente montiert werden können. Da es für die Laufmaschine leicht ist, an einem Ort zu stehen, kann der Roboter viele Tage lang einen Punkt aus nächster Nähe betrachten, ohne Energie für die Bewegung zu verbrauchen, was für langfristige wissenschaftliche Beobachtungen praktisch ist. Da SILVER2 mit unterschiedlichen Instrumenten ausgestattet werden kann, kann es sowohl für die Untersuchung von Gesteinen als auch für die Beobachtung von Flora und Fauna oder für die Klimaforschung nützlich sein.
Zur Kommunikation zieht eine mechanische Krabbe eine an der Oberfläche schwimmende Boje. Die Boje ist mit einer Antenne ausgestattet und mit einem Kabel, über das Daten übertragen werden, mit dem Roboter verbunden. Die Antenne arbeitet nach dem Wi-Fi-Standard, sodass das Gerät von einem normalen Laptop in der Nähe gesteuert werden kann.
Vielleicht wird SILVER2 in Zukunft verbessert, indem es eine wirklich drahtlose Steuerung wie ein künstlicher Fisch hinzufügt. Darüber hinaus ist die Roboterkrabbe nicht der einzige ungewöhnliche Roboter, der weit davon entfernt ist, anthropomorph zu sein. Zum Beispiel kann ein transparenter weicher mechanischer Oktopus einen Fisch greifen, und ein kleiner insektenartiger Mechanismus widersteht Schlägen einer Fliegenklatsche.
