Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben den ersten Roboter präsentiert, der seine Erscheinungsform - ähnlich wie die bekannten «Transformers» aus dem gleichnamigen Hollywood-Film - beliebig verändern kann. Der «Milli-Motein» getaufte Prototyp besteht dabei aus millimetergrossen Komponenten, die in Form einer Kette angeordnet sind und sich nach dem Vorbild von Proteinen in sehr komplexen unterschiedlichen Formen anordnen lassen. Herzstück der Erfindung ist ein neuartiges, eigens für diese Zwecke entwickeltes Antriebssystem, das die einzelnen Roboterteile mithilfe von Magneten je nach Belieben ausrichtet.
Elektropermanenter Motor
«Der Milli-Motein ist quasi ein eindimensionaler Roboter, der sich ohne konventionell bewegbare Einzelteile als langer durchgehender Streifen produzieren und sich dann in frei wählbare Formen falten lässt», erklärt Neil Gershenfeld, Projektleiter und Vorstand des Center for Bits and Atoms http://cba.mit.edu am MIT. Mit dieser Entwicklung gehe es den Forschern vor allem darum, die theoretische Möglichkeit, dass sich identische Einzelteile in beliebige dreidimensionale Formen bringen lassen, in der Praxis zu überprüfen. «Wir konnten zeigen, dass sich ein einfaches derartiges System herstellen lässt», so Projektmitarbeiter Kenneth Cheung.
Um den kleinen Transformers-Roboter Realität werden zu lassen, mussten die MIT-Forscher zunächst ein vollkommen neuartiges Antriebssystem konzipieren.
«Der Milli-Motein ist quasi ein eindimensionaler Roboter.» /
Die besondere Herausforderung dabei: Der benötigte Motor muss nicht nur klein und leistungsstark sein, sondern sollte auch dann noch in der Lage sein, seine Position zu halten, wenn er keine Energie zur Verfügung hat. Herausgekommen ist ein sogenannter «elektropermanente Motor», der aus einem starken Permanent- und einem schwächeren Elektromagneten besteht, die sich - je nach Wunsch - entweder gegenseitig ergänzen oder aufheben können. Die magnetische Feldrichtung kann dabei durch den Strom geändert werden.
Formverändernde Roboter
«Die eigentliche Innovation hier ist, dass dieser Motor weder im ein- noch im ausgeschalteten Zustand Energie verbraucht, sondern nur dann, wenn er seine Anordnung verändert», erläutert Ara Knaian, ein weiteres Mitglied des verantwortlichen MIT-Projektteams. Auf diese Weise lasse sich der insgesamte Stromverbrauch des Ketten-Roboters deutlich reduzieren.
Die Präsentation des aktuellen Prototyps markiert einen wichtigen Meilenstein in Hinblick auf die Entwicklung zukünftiger formverändernder Robotertechnologien. «Der Milli-Motein ist Teil einer ganzen Familie ähnlicher Geräte, die zurzeit erforscht werden», betont MIT-Projektleiter Gershenfeld. Die denkbare Erscheinungspalette reiche dabei von Protein-ähnlichen Nanostrukturen bis hin zu Versionen, bei denen die Ketten die Grösse eines Menschen erreichen.Transformers
