17.02.2017 14:16
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Robotik
Roboter mit rasanter Gangart
Wenn Insekten krabbeln, haben sie immer mindestens drei Füsse am Boden. An dieser Gangart haben sich Forschende bisher orientiert, wenn sie sechsbeinige Roboter entworfen haben. Ein Lausanner Forscherteam zeigt nun, dass diese Geschöpfe mit einer neuartigen Art zu Laufen viel schneller vorwärts kämen. Das verrät auch einiges über die Evolution des Insekten-Krabbelns.

Das Forscherteam um Pavan Ramdya von der Universität und ETH Lausanne (EPFL) hat durch Computersimulationen eine neue Gangart für sechsbeinige Roboter entwickelt: Statt wie Insekten zu jedem Zeitpunkt mindestens drei Füsse am Boden zu haben, braucht es für die neue Art zu Laufen nur mindestens zwei Füsse am Boden. Das erlaube eine schnellere Fortbewegung auf flachem Untergrund, teilte die EPFL am Freitag mit.

«Wir wollten herausfinden, warum Insekten die Dreifuss-Gangart verwenden und ob das tatsächlich die schnellstmögliche Art des Laufens für sechsbeinige Tiere und Roboter darstellt», sagte Ramdya gemäss der Mitteilung.

Simulierte Evolution

Die Forschenden liessen einen Algorithmus verschiedene Gangarten eines virtuellen Insekts vergleichen und bestimmen, welche davon die schnellste Fortbewegung auf horizontalen oder vertikalen Flächen erlaubten. Sie simulierten also quasi die Evolution des Laufens mit sechs Beinen. So kamen sie auf den Zweifuss-Gang als schnellste Art des Laufens auf horizontaler Fläche - wo sich die meisten Roboter fortbewegen.

Diese neue Gangart verwirklichten sie anschliessend auch bei einem Robotermodell, um sie im echten Leben zu testen. Der neue Roboter erwies sich mit seinem Zweifuss-Gang tatsächlich als schneller als Modelle mit Dreifuss-Gang. Die Simulation biete aber auch Erkenntnisse über die Evolution des Insektengangs, so die Mitteilung: Der Dreifüssler-Gang stellte sich nämlich als der schnellste heraus, als sie das virtuelle Insekt an vertikalen Wänden und mit klebrigen Füssen krabbeln liessen.

Taufliegen mit Schuhen

Die Forscher drehten anschliessend noch die Perspektive um: Sie verpassten echten Insekten - im Experiment die Taufliege Drosophila melanogaster - quasi «Schuhe» in Form eines Polymers, das ihre klebrigen Füsse umhüllte. Ohne Halt an vertikalen Wänden verfielen die Fliegen bald ebenfalls in einen Zweifuss-Gang, schrieb die EPFL.

«Unsere Ergebnisse unterstützen die Idee, dass Insekten den Dreifuss-Gang entwickelt haben, weil sie damit am effizientesten auf Flächen in drei Dimensionen laufen können und weil ihre Beine adhäsive Eigenschaften haben», sagte Ramdya. Damit bestätige sich eine seit langem diskutierte biologische Theorie.

Die Studie der Lausanner Forscher erscheint im Fachblatt «Nature Communications».

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