Die Zukunft der Robotik könnte in der Kunst des Origami liegen. Forscher zweier renommierter US-Universitäten haben kürzlich die Roboter Twister und Primer vorgestellt – innovative Systeme mit enormem Potenzial für den Weltraum und den Alltag.
Beide Modelle meistern vielfältige Aufgaben. Ihre Entwickler sehen sie bereits in Raumfahrtmissionen im Einsatz.
Twister entstand am Case Western Reserve University in Ohio. Inspiriert vom verdrehten Origami-Turm der japanischen Künstlerin Mihoko Tachibana, eignet er sich für Fließbänder, Chirurgie oder den Weltraum.
"Zu den Möglichkeiten dieses Roboters gehören die Manipulation zerbrechlicher Objekte und die direkte Mensch-Roboter-Interaktion, da er weich und sicher ist", erklärt Kiju Lee, die Entwicklerin von Twister. "Twister unterscheidet sich stark von Starrkörperrobotern." Die Maschine formt sich aus mehreren Lagen von Polygonen zu einem Rohr. Lee envisiont Einsätze in der Produktion neben Menschen, in der Chirurgie oder im Orbit.
"Um etwas in den Weltraum zu bringen, sind Volumen und Gewicht entscheidend wegen der hohen Raketentransportkosten", betont Lee. "Dieser Roboter ist vollständig zusammenklappbar, leicht und kompakt im Vergleich zu starren Armen."
Der formwandelnde Primer
Ein weiterer Highlight ist Primer vom Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT. Das Team nennt ihn einen "Superhelden-Roboter".
Primer ist kompakter als Twister und verfügt über ein origami-inspiriertes Exoskelett, das magnetgesteuert seine Form von flachen Platten verändert.
Je nach Aufgabe wechselt er Modi: Gehen, Schweben, Gleiten oder Rollen – jeder mit spezifischen Vorteilen.
"Wheel-Bot" mit Rädern ist doppelt so schnell wie "Walk-Bot". "Boat-Bot" schwimmt und trägt fast das Doppelte seines Gewichts. "Glider-Bot" überbrückt große Distanzen.
"Für effiziente Robotik brauchen wir keine Spezialmaschinen pro Aufgabe", sagt CSAIL-Direktorin Daniela Rus, leitende Forscherin. "Unser metamorphose-inspirierter Ansatz erweitert einen Roboter mit austauschbaren Exoskeletten für verschiedene Szenarien."
Die geringe Masse und Flexibilität machen Primer ideal für den Weltraum.
"Stellen Sie sich vor, einen Roboter mit Stapel-Exoskeletten zum Mars zu schicken", sagt Postdoc Shuguang Li, Co-Autor der Studie. "Er erledigt Aufgaben in wechselnden 'Outfits'."