Forschung + Innovation
In Jena lernen Roboter das Laufen

Maschinen zu entwickeln, die alltägliche Bewegungen wie Gehen oder Rennen ausführen, stellt Forscher in aller Welt immer noch vor Probleme.

hsn DÜSSELDORF. Es gibt zwar bereits Roboter, die laufen können, doch der träge Gang der kiloschweren Maschinen erinnert eher an schleichende Monster, als an dynamische Läufer. Jenaer Forscher haben gemeinsam mit Ingenieuren der Ilmenauer Firma Tetra einen ersten Prototypen mit künstlichen Beinen gebaut, der im Labor im Kreis herum hüpfen kann.

„Wenn wir laufen, dann federn unsere Gelenke den Aufprall ab“, sagt André Seyfarth, Bewegungsforscher an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Dieses flexible Nachgeben sei essenziell für die Laufbewegung, ebenso die Reibung, die an unseren Fußflächen entsteht. Beim Rennen berührt ein Fuß lediglich für Sekundenbruchteile den Boden. „Trotzdem erreichen wir eine stabile Bewegung ohne zu fallen“, sagt der Forscher, der mit seinem Team vom Lauflabor den Gangartwechsel beim Menschen erforscht, um mit diesem Wissen bessere Laufroboter entwickeln zu können.

Nach Analyse von Gangmustern auf dem Laufband und der Simulation der Beinbewegung am Computer, haben die Wissenschaftler den biologischen Gang technisch umgesetzt. Zwei Metallstäbe, Ober- und Unterschenkel federnd gelagert und durch ein Scharniergelenk verbunden, werden von der Hüfte her mit einem Motor angetrieben. Mehr benötigen die Forscher nicht für ihren laufenden Roboter. Der Motor erzeugt eine Schwingung und steht stellvertretend für die oszillierenden Muskeln. Die Bewegungsrichtung wird durch die Beinkonstruktion bestimmt. Die Füße haben die Jenaer Wissenschaftler in den ersten Modellbeinen noch vernachlässigt.

„Die Weiterentwicklung der künstlichen Beinen, die selber stabil laufen, könnte zum Beispiel zu besseren Beinprothesen führen“, erläutert Seyfarth den Nutzen der grundlegenden Forschung im Lauflabor der Uni Jena.

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