Und am achten Tag…
Les animaux-robots débarquent pour nous sauver… et nous surveiller.
La nature est bien faite… Après avoir longtemps essayé d’imiter les fils superrésistants de l’araignée ou la singularité des tentacules d’un poulpe, les ingénieurs reproduisent aujourd’hui les animaux en version robot. La biorobotique se développe à vitesse grand V. Au delà du robot triton pour comprendre les lois de la nature, ou de l’abeille bionique pour sauver la planète se cache parfois une utilisation militaire controversée.
Es wäre ganz schön gruselig, würde „Pleurobot“plötzlich aus einem Gebüsch kriechen: Wie ein lebendes Skelett schlängelt sich die künstliche Amphibie mit blau leuchtenden Augen über den Boden. Erschaffen haben die Kreatur Forscher der Technischen Hochschule Lausanne. Sie nahmen sich dabei die Natur zum Vorbild, den Spanischen Rippenmolch, lateinisch Pleurodeles waltl.
2. Die Ingenieure haben für die Erschaffung des Pleurobot einen großen Aufwand betrieben: Mit Röntgenaufnahmen analysierten sie die Bewegungen des Tieres und übertrugen das komplexe Spiel seiner Knochen und Muskeln auf den artifiziellen Lurch. Das Rückgrat des Pleurobot besteht aus elf Segmenten. 27 Motoren treiben sie an. Mit dem Controller einer PlayStation lässt er sich steuern, verblüffend geschmeidig.
NEUES FORSCHUNGSGEBIET BIOROBOTIK
3. Ob Robo-Molch, bionische Fledermaus oder autonome Quallen: Wissenschaftler in aller Welt entwickeln derzeit einen ganzen Zoo von Techno-Tieren. Biorobotik nennt sich ihr neues Forschungsgebiet im Grenzbereich zwischen Technik, Biologie und Medizin. Mit ihren Hightech-Wesen wollen sie die Natur besser verstehen. Zugleich sollen sie helfen, bessere Roboter zu konstruieren, die sich auch auf heikle Such- und Rettungsmissionen schicken lassen.
4. Pleurobot dient als Versuchskaninchen, um die Wirkweise des Rückenmarks zu erkunden. „Wir wollen die Rolle des Nervensystems bei der Fortbewegung erforschen“, erklärt Robin Thandiackal vom Schweizer Biorobotik-Labor in Lausanne. Mit dem Kunstwesen seien Experimente möglich, die für lebende Tiere eine Quälerei und damit verboten wären.
5. Die mit dem Kunst-Lurch gewonnenen Erkenntnisse, so hofft Teamleiter Auke Ijspeert, könnten helfen, neue Therapien für Querschnittslähmungen oder moderne Neuroprothesen zu entwickeln. „Je mehr ich auf dem Gebiet der Biorobotik forsche“, sagt er begeistert, „desto eindrucksvoller finde ich, was Tiere zu leisten vermögen.“
AMEISEN FÜR DIE INDUSTRIE
6. Roboter seien bislang nur „inselbegabt“, urteilt Tim Landgraf, Professor für Biorobotik an der FU Berlin: „Sie sind nicht richtig schlau, nicht langlebig und nicht vielseitig.“Mit der Imitation von Lebewesen ließen sich schwierige Probleme in der Robotik lösen. „Die Natur“, sagt Landgraf „ist die am weitesten entwickelte Technologie, die wir haben. Sie ist nur leider zu großen Teilen noch nicht verstanden.“
7. Als einen Pionier der Roboter-Bionik sieht sich der Konzern Festo aus Esslingen. Seit Jahren wildert der Spezialist für Steuerungsund Automatisierungstechnik effektvoll im Tierreich. Seine Entwickler ließen sich von Fischflossen inspirieren, von Oktopus-Tentakeln oder vom Rüssel des Elefanten, einem Meister des geschickten Greifens. Softro-
botics, also weiche Roboterkomponenten, sollen Maschinen und Menschen besser und sicherer zusammenarbeiten lassen. Bisher werden stählerne Industrieroboter noch in Käfigen gehalten, weil ein kräftiger Wisch mit ihren Armen Arbeiter ausknocken würde.
KÜNSTLICHE INSEKTEN ALS SPIONE ODER BESTÄUBER
8. Bei Festo weisen künstliche Ameisen den Weg in die vollautomatisierte Industrie 4.0. In den Labors schwärmen BionicANTs aus, Krabbler aus dem 3-D-Drucker, vollgestopft mit Elektronik. „Wir haben nicht nur die filigrane Anatomie von Ameisen nachgeahmt, sondern erstmals auch das kooperative Verhalten der Tiere mittels komplexer Regelalgorithmen in die Welt der Technik übertragen“, erklärt Elias Knubben, der bei Festo den Bereich Bionic Projects leitet. Wie ihre natürlichen Vorbilder kommunizieren die TechnoTiere miteinander, stimmen sich ab, kooperieren. „Dieses Verhalten liefert interessante Ansätze für die Fabrik von morgen“, sagt Knubben. Sie soll weitgehend selbst organisiert wie ein Ameisenstaat produzieren.
9. Monströs wirkt dagegen das stählerne Geschöpf aus den Labors des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Dort schufen Biorobotiker „Cheetah“, ein Wesen wie aus einem „Star Wars“-Film. Der Vierbeiner strotzt vor metallischen Gelenken, Elektromotoren und Kabeln. Er soll die Eleganz und Geschwindigkeit eines Gepards imitieren. Noch erinnern seine Bewegungen eher an einen Pferdegalopp, doch er läuft flott und fließend, springt sicher über Hürden.
10. Die Technik ist aufwendig: „Wir haben spezielle elektromagnetische Aktuatoren für die Beinbewegungen konstruiert, die einen Hochleistungsantrieb mit großen Drehmomenten an den Gelenken steuern“, erklärt Sangbae Kim vom Biomimetic Robotics Lab des MIT. Das artifizielle Lauftier könnte künftig als Kundschafter in unwegsamem Gelände unterwegs sein oder auch als Vorhut bei Kriegseinsätzen.
11. Schlachtfelder dürften ohnehin zum wichtigen Einsatzort von Robo-Tieren werden. Die Rüstungsindustrie finanziert viele Projekte. Unter anderem will sie künstliche Insekten als Spione ausschwärmen lassen.
12. Noch ist RoboBee, das zwei Zentimeter lange und nur ein zehntel Gramm schwere Bienchen der Harvard University, mit friedlichen Absichten unterwegs. Angesichts des weltweiten Bienensterbens, so glauben ihre Schöpfer, könnte es Pflanzen künstlich bestäuben. Kleinste Piezomotoren bringen RoboBee in Schwung. 120-mal in der Sekunde schlagen ihre Flügel. Dank eines ausgeklügelten Mechanismus schaffen es die Robo-Bienen, sich an Blättern festzukrallen. Künftig sollen sie auch diffizile Wartungs- und Reparaturarbeiten übernehmen.
13. Und wie so oft in der Anwendung neuer Technologie ist es auch hier nur ein kleiner Schritt von der lebensrettenden zur lebensbedrohenden Maschine.