Vorbild Haarstern: Unterwasserroboter manövriert in 3D mit nur zwei Antrieben

Forschende der North Carolina State University haben sich bei Haarsternen einen Schwimmroboter abgeschaut. Die Meerestiere können sich durch koordinierte Armbewegungen in jede Richtung bewegen oder auf der Stelle schweben. Beim Roboter sitzen vier elastische Flügel an einer zentralen Scheibe mit nur zwei pneumatischen Antrieben; die Flügel biegen sich und schnellen danach in ihre Ausgangslage zurück. Die Studie erschien im Fachjournal Science Advances, beteiligt waren auch die University of Virginia und die University of California, Riverside.

Der Roboter kennt drei Modi: Pulsieren beide Antriebe gemeinsam, bewegt er sich wie eine Qualle – schnelles Schlagen lässt ihn steigen, langsames schweben, ein Stopp sinken. Arbeitet nur ein Antrieb, flattert ein Flügel wie eine Schwanzflosse und treibt ihn vor- oder rückwärts. Im Wechsel betrieben, dreht er sich um die eigene Achse. Laut der Studie erreicht er bis zu 1,64 Körperlängen pro Sekunde und dreht sich mit bis zu 90 Grad pro Sekunde.

„Normalerweise bräuchte man dafür mindestens sechs Aktuatoren“, sagt Projektleiter Jie Yin, Professor für Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrttechnik. Mögliche Einsätze sind die Erkundung von Unterwasserräumen mit einer Kamera an Bord oder das Anheben von Objekten unter Wasser, allein oder gemeinsam mit anderen Robotern. Als Nächstes will das Team eine vollständig kabellose Version entwickeln.