Fliegt geradezu über die Tartanbahn: Laufroboter Cassie der Oregon State University beim Sprint über 100 Meter.

Fliegt geradezu über die Tartanbahn: Laufroboter Cassie der Oregon State University beim Sprint über 100 Meter. (Bild: Oregon State University)

Zugegeben, für Usain Bolt und seinen 100-Meter-Weltrekord von 9,58 Sekunden ist der Roboter Cassie der Oregon State University in den USA noch keine echte Konkurrenz. Doch mit einer Zeit von 24,73 Sekunden auf dem Sportplatz der Universität hat es Cassie immerhin ins Guinness Buch der Rekorde geschafft - als schnellster zweibeiniger Laufroboter der Welt. Mit ausschlaggebend für die Leistung war die spezielle Konstruktion des Roboter-Knies, das sich an einem Vorbild aus der Natur orientiert, dem Vogel Strauß.

Das folgende Video zeigt Cassie beim Rekord-Lauf:

Anders als Menschen klappen Vögel beim Laufen den Fuß nach hinten zurück, während sie das Bein zum Körper hochziehen. Eine Konstruktion, die sich tatsächlich schon vor 66 Millionen Jahren beim Tyrannosaurus Rex finden lässt und sich offenbar bewährt hat - und deswegen auch vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Deutschland erforscht wird:

Laut den Max-Planck-Forschern bringt die Vogel-Strauß-Beinkonstruktion zwei entscheidende Vorteile:

  • Zum einen können künftige Laufroboter Energie sparen, denn im Vergleich zu herkömmlichen Laufrobotern sei für die Bewegung nur noch ein Viertel der Energie notwendig. Dafür sorgt eine mechanische Kopplung über mehrere Gelenke hinweg.
  • Zum anderen kommen sie nicht mehr so leicht aus dem Tritt. Vorausgehende Forschungen an Vögeln hatten gezeigt, dass diese schneller auf Hindernisse reagieren, als es das Nervensystem zulässt, was darauf hinweist, dass die Mechanik hier einen wesentlichen Beitrag leistet.

Bei Cassie kam für den Erfolg auf der Rennbahn allerdings noch ein zweites Element hinzu:  Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz für die Bewegungssteuerung. Während KI schon lange bei Robotern für die Auswertung von Kamera- und Sensor-Daten zur Umgebungserkennung eingesetzt wird, war das für Cassie keine Option: Der Laufroboter ist quasi blind. Statt dessen wird die KI verwendet, um die Bewegungsabläufe zu analysieren und zu optimieren. Das Ergebnis: "Ein Bewegungsablauf, der zunehmend der menschlichen Biomechanik entspricht", so der Forscher Devin Crowley.

Im folgenden weitere Beispiele für Roboter, die sich stark an der Natur orientieren:

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