Bemerkenswerter Granulobot: Roboter, der seine Form verändern kann, revolutioniert die Robotik
Forscher der University of Chicago, des James Franck Institutes und des Illinois Institute of Technology haben einen bemerkenswerten Roboter entwickelt, der seine Form verändern kann. Der Granulobot besteht aus mehreren kleinen Einheiten, die sich zu einer neuen Form zusammensetzen können, um sich an ihre Umgebung anzupassen.
In ihrer Veröffentlichung “A self-organizing robotic aggregate using solid and liquid-like collective states” in Science Robotics beschreiben die Forscher das System des Roboters. Die einzelnen Einheiten des Granulobots sind zylinderförmig und ähneln Getrieben, die Räder haben und um ihre Achse rotieren können. Sie können entweder elektromotorisch angetrieben werden oder sich frei bewegen. Zusätzlich verfügen sie über zwei Festmagneten, die sich ebenfalls entlang der Zylinderachse drehen können.
Durch diese Eigenschaften können die Einheiten miteinander verbinden und eine Vielzahl von Formen annehmen. Sie können sich entweder mit anderen einzelnen Einheiten oder bereits verbundenen Einheiten verbinden. Sobald sich die Einheiten verbunden haben, üben sie Druck auf ihre Nachbarn aus und setzen sie dadurch ebenfalls in Bewegung. Dadurch kann sich der Roboter als einheitlicher Schwarm fortbewegen.
Der Granulobot basiert auf Materialien, die granulatartig sind, weshalb er auch diesen Namen trägt. Diese Materialien können je nach Stärke des Kontakts zwischen ihnen zwischen flüssigem und festem Verhalten wechseln. Ein Phänomen, das in diesem Zusammenhang auftritt, ist die Verklemmung. Dabei liegen die Teilchen in einem ungeordneten und chaotischen System so eng beieinander, dass ihr Fluss blockiert wird. Die beweglichen Zylinder des Granulobots sind zwar größer als herkömmliche granulatartige Materialien wie gemahlener Kaffee, funktionieren jedoch nach dem gleichen Prinzip.
Heinrich Jaeger, Physikprofessor an der University of Chicago und einer der Autoren der Studie, erklärt, dass die Verklemmung die Grundlage dafür bildet, dass der Granulobot von einem formbaren, flüssigen Verhalten in einen festkörperähnlichen Zustand übergehen kann.
Der Roboter, der seine Form verändern kann, bietet einige Vorteile: Er kann sich flexibel an seine Umgebung anpassen und dadurch enge Passagen und Hindernisse erfolgreich überwinden. Diese Eigenschaft könnte in verschiedenen Anwendungsbereichen von großem Nutzen sein, beispielsweise in der Robotik, der Medizin oder der Erkundung von schwierig zugänglichen Gebieten.
Die Forscher sehen noch viel Potenzial für weitere Entwicklungen auf diesem Gebiet. In Zukunft könnten Roboter eingesetzt werden, die sich nicht nur an ihre Umgebung anpassen, sondern auch Aufgaben erfüllen können, die für herkömmliche Roboter schwierig oder unmöglich sind. Der Granulobot ist ein spannender Schritt in diese Richtung und könnte die Grundlage für zukünftige Innovationen legen.
Schlagwörter: Chicago + University + James Franck Institute
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