Warum Roboter langsamer laufen als Tiere: Neue Studie enthüllt die Gründe

Warum Roboter bisher nicht die gleiche Fähigkeit zum Laufen wie Tiere haben, ist eine Frage, die Wissenschaftler und Ingenieure verschiedener Universitäten beschäftigt. Obwohl Robotersysteme in den meisten Teilsystemen als überlegen angesehen werden, laufen sie dennoch langsamer und unsicherer im Vergleich zu ihren tierischen Vorbildern.

Eine kürzlich veröffentlichte Studie mit dem Titel „Warum Tiere Roboter überholen können“ in Science Robotics untersuchte dieses Phänomen genauer. Die Wissenschaftler analysierten fünf zentrale Komponenten, die für einen laufenden Roboter von entscheidender Bedeutung sind: den Antrieb, den Rahmen, die Aktuatoren, die Sensorik und die Steuerung. Diese Teilsysteme wurden mit den entsprechenden biologischen Gegenstücken in der Tierwelt verglichen.

Ursprünglich wurde angenommen, dass die Überlegenheit von Tieren auf einer Überlegenheit ihrer individuellen biologischen Komponenten beruht. Die Studie konnte jedoch zeigen, dass die biologischen Komponenten im Vergleich zu den künstlichen schlechtere Ergebnisse erzielten. Tom Libby, leitender Forschungsingenieur am Stanford Research Institute der Stanford University, erklärt dazu: „Die technischen Subsysteme haben in den meisten Fällen die biologischen Äquivalente übertroffen – manchmal sogar deutlich. Dennoch sind Tiere in Bezug auf Bewegung erstaunlich und Roboter haben noch Aufholbedarf, wenn man sie auf der gesamten Systemebene miteinander vergleicht.“

Die Forscher sehen den Hauptfaktor für die überlegene Lauffähigkeit von Tieren vor allem in der Integration und dem koordinierten Zusammenspiel der einzelnen Komponenten sowie deren Steuerung. Roboter haben bisher noch nicht das erforderliche Niveau erreicht, um Tiere in Bezug auf ihre Lauffähigkeiten zu übertreffen.

Dennoch wurden in der Disziplin der Robotik beeindruckende Fortschritte in Bezug auf Geschwindigkeit erzielt. Angesichts der Millionen Jahre dauernden Entwicklung der Tiere wird dies als bemerkenswerte Leistung angesehen. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Evolution keine gezielte Ausrichtung hat. Im Gegensatz dazu können wir bei der Entwicklung von Robotern aus den Fehlern und Erfolgen eines Roboters lernen und dieses Wissen auf andere Roboter übertragen. Die Biologie hat jedoch diese Möglichkeit nicht.

Es gibt Möglichkeiten, wie wir bei der Entwicklung von Robotern viel schneller vorankommen können als durch die Evolution. Allerdings hat die Evolution einen beträchtlichen Vorsprung. Es bleibt also spannend zu beobachten, wie sich die Robotik weiterentwickeln wird und ob Roboter irgendwann in der Lage sein werden, die Lauffähigkeit von Tieren zu erreichen.

Schlagwörter: Stanford + Why + Tom Libby

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