SNAG den Roboter. Mit freundlicher Genehmigung von William Roderick
Ingenieure der Stanford University haben einen Roboter entwickelt, der unregelmäßige Objekte greifen kann.
Der Roboter namens Stereotyped Nature-inspired Aerial Grasper SNAG ist von Wanderfalken inspiriert, dem schnellsten Tier der Erde, das beim Tauchen 320 km/h erreicht.
Mark Cutkosky und David Lentink von der Universität Groningen in den Niederlanden haben untersucht, wie Wanderfalken ihre Beute mit ihren Krallen bei hoher Geschwindigkeit fangen und wie sie bei der Landung nach Gegenständen greifen, sowie das Greifen oder Fangen von Gegenständen während des Fluges.
Das Cutkosky-Labor untersuchte von Tieren inspirierte Roboter und das Lentink-Labor untersuchte von Vögeln inspirierte Flugroboter, die es den Forschern ermöglichten, ihren eigenen Sitzroboter zu bauen.
„Alles ist eine Landebahn für einen Vogel. Für uns ist das sehr inspirierend: Die ganze Idee, dass man, wenn man nur ein anderes Fahrwerk konstruieren würde, sich überall hinsetzen könnte“, sagt Lentink, Co-Autor von aArtikel über Snag in der Zeitschrift Science Robotics, zusammen mit Cutkosky und William Roderick.
„Es ist nicht einfach nachzuahmen, wie Vögel fliegen und sitzen“, sagte Roderick, der in beiden Laboren Doktorand war. „Nach Millionen von Jahren der Evolution lassen sie Start und Landung trotz all der Komplexität so einfach erscheinenund Variabilität der Baumäste, die Sie in einem Wald finden würden.“
Mit seinen Motoren, die wie Muskeln in den Beinen des Falken wirken, absorbiert SNAG den Aufprall bei der Landung und seine Drähte, die wie Sehnen wirken, helfen den Klauen, in weniger als einer halben Sekunde um die Sitzstange zu schnappen. „Der Roboter hat Schwung – ist es nichtwie bei einer Helikopterlandung", sagt Lentink. "Es ist eine dynamische Landung, eine kontrollierte Kollision". Nachdem die Klauen das Objekt oder die Oberfläche greifen, verriegeln sich die Knöchel. Wenn der Beschleunigungsmesser registriert, dass der Roboter zum Stillstand gekommen ist, stabilisiert ein Ausgleichsalgorithmus dieRoboter mit den Motoren in der Hüfte. SNAG löst seinen Griff, indem er die Spannung in der Sehne verringert und die Klauen zurück in die offene Position löst und wegfliegt.
Während der Tests im Wald konnte die SNAG auch bei rutschigen Ästen landen und sich an Ästen festhalten.
Damit Drohnen auf verschiedenen Oberflächen „ausruhen“ können, sagen Forscher, dass die Batteriereichweite von Drohnen erweitert werden kann, ohne dass sie wieder landen und aufsteigen müssen.
SNAG ist auch in der Lage, mit seinen reaktionsschnellen Krallen darauf geworfene Gegenstände aufzufangen.
Cutkosky und Lentink haben SNAG in erster Linie als Plattform zur Überwachung von Regenwald-Ökosystemen entwickelt. Das Duo stellte es sich als mobile Kamerafalle, zur Überwachung von Wildtieren oder als Frühwarnsystem für Lauffeuer vor.
Lentink stellt SNAG auch als Drohnenjäger dar. „Wenn man zum Beispiel an Flughafenprobleme denkt, wo Heathrow wurde geschlossenda sich in der Nähe eine Drohne befand, wäre es nützlich, tatsächlich eine andere Drohne einzufangen, ohne sie abschießen zu müssen“, sagt er.