Carnegies Katzenroboter steckt seinen Schwanz (und gewinnt viel Beweglichkeit)

Gianluca Riccio

Robotica

Katzenroboter

Ein Roboter mit Schwanz? Bisherige Verliereridee: schwerer und teurer. Dann begannen die Carnegie-Forscher, eine Katze, den Geparden, zu untersuchen, und das Spiel änderte sich.

Die Natur kann unglaublich hilfreich sein, wenn es darum geht, komplexe menschliche Probleme zu lösen - darüber habe ich oft gesprochen Biomimetik auf diesen Seiten, und ich bin stolz darauf. In diesem Fall ermöglichte der leichte, stromlinienförmige Schwanz einer Katze, des Geparden, Wissenschaftlern, ein Problem in der Robotik zu überwinden, so eine in veröffentlichte Studie IEEE-Transaktionen zur Robotik .

Sind Sie überrascht, dass Katzen für Ingenieure so nützlich sein können? Das solltest du nicht sein.

Viele Großkatzen bewegen sich auch bei hohen Geschwindigkeiten mit großer Präzision und Beweglichkeit. Zum Teil ist es ihren Schwänzen zu verdanken. Bisher konnte nicht dasselbe über Roboter gesagt werden: Das Hinzufügen eines Hecks zu einem Roboter kann zu Nachteilen wie größerer Masse, höheren Energiekosten und hoher Trägheit (dem Widerstand eines Objekts gegen jede Änderung seiner Geschwindigkeit) führen. Aber, aber ... jetzt scheinen sich die Dinge geändert zu haben.

Ein Trägheitsproblem

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Coda, ein kostbarer Verbündeter der Katze. Und ab heute vom Roboter.

Während die meisten Roboterschwänze eine hohe Trägheit aufweisen, nutzt der Schwanz des Geparden den Luftwiderstand, um mit geringer Trägheit an Stärke zu gewinnen. Nach Angaben der Forscher der Labor für Robomechanik Von der Carnegie Mellon University, die in Zusammenarbeit mit der Universität von Kapstadt arbeitet, könnte ein aerodynamisches Heck (das dem der Katze sehr ähnlich ist) die Robotermobilität verbessern.

Roboterschwänze haben aufgrund ihrer Einfachheit immer eine große Trägheit erzeugt, aber die Natur weiß bereits, dass es bessere Möglichkeiten gibt, agile Bewegungen zu stabilisieren.

In der Arbeit verglichen die Forscher aerodynamische und träge Katzenschwänze, um einen ebenso effektiven Roboterschwanz zu bauen.

Diese Forschung legt nahe, dass das Befolgen der Inspiration der Natur zu gleich wirksamen Schwänzen für einen Bruchteil des Gewichts führt.

Aus einem Auszug aus dem Forschungsbericht

Katzenschwanz, agilerer Roboter

Die Forscher betonen die Wirksamkeit des Schwanzes bei der Verbesserung der Beweglichkeit des Roboters und geben ihm eine bessere Kontrolle über seine Bewegungen und weisen darauf hin, dass der "emulierte" Schwanz der Katze den Vorteil hat, viel leichter zu sein.

Sicher, die Masse des Roboters hat zugenommen, aber das Forscherteam hat festgestellt, dass ein Roboter mit einem Schwanz schneller beschleunigen kann als ein Roboter ohne Schwanz. „Die Schwänze tragen zur Stabilisierung des Roboters bei, was bei schwierigen Manövern von entscheidender Bedeutung ist. Wir glauben, dass die Verbesserung der Beweglichkeit von Robotern dazu beitragen wird, dass unsere Roboter Menschen außerhalb des Labors besser helfen können “, sagte Norby.

Ein wahrhaft katzenartiger Trottel für die Robotik, möchte ich sagen. Wie auch immer, hier ist der Roboter in Aktion: