Natur als Vorbild

Forscher bauen Roboter, der sich wie Wurm windet

Ein Team von Wissenschaftlern um Robert Boyle von der Universität Leeds hat einen zwei Meter langen Roboterwurm konstruiert, der sich, was seine Fortbewegung betrifft, an einem sehr erfolgreichen Konzept aus der Natur orientiert. Vorbild für den sogenannten Worm-Bot (Bild) ist ein Fadenwurm namens Caenorhabditis elegans, der seine schlängelnden Bewegungen mittels eines sehr simplen Nervensystems erzeugt.

Wie sein nur ein Millimeter großes Vorbild verfügt der 2.000 Mal größere Roboterwurm über ein recht einfaches "Nerven"- bzw. Kontrollsystem, hat aber im Gegensatz zum Fadenwurm ein steifes Rückgrat. Aus diesem Grund umgeht der Worm-Bot allfällige Hindernisse ganz anders als herkömmliche am Boden laufende, schlangenartige Roboter, die gewöhnlich von einer sogenannten idealen Welle, die ihre Kontrollsysteme im Voraus errechnet hat, vorangetrieben werden.

Boyles Roboter hingegen kümmert sich nicht darum, ob er auf ein Hindernis stößt, das ihn zwingt, seine Form zu ändern. Er schlängelt sich einfach weiter und passt sich dabei den Gegebenheiten an (siehe Video). "Die Kombination aus einem flexiblen Steuerungssystem und dem biegsamen Körper bedeutet, dass der Roboter sich blind an jedes Hindernis anpasst, das ihm den Weg versperrt. Der Worm-Bot denkt nur 'vorwärts, vorwärts, vorwärts!'", so Boyle. Gesteuert werden die Wellenbewegung nicht zentral von einem eigenen Schaltkreis erzeugt, sondern von etwa 100 Neuronen, sagte Boyle dem Wissenschaftsmagazin "New Scientist".

Als praktische Anwendung sieht Boyle Forschungs- und Katastropheneinsätze: Der von ihm entwickelte Roboter könnte unter Trümmern nach Verschütteten suchen, die er mithilfe von Mikrofonen, CO2-Sensoren und Infrarotkameras am Kopfende aufspüren soll. Mit einer entsprechenden Außenhaut versehen, könnte der Worm-Bot die unterschiedlichste Umweltbedingungen meistern und sich sogar schwimmend oder im Schlamm fortbewegen können.