Schildkröte

Wenn Meeresschildkrötenbabys schlüpfen, bahnen sie sich mit ihren kräftigen Flossen den Weg nach oben durch den Sand. Inspiriert von diesen Jungtieren hat ein Team der University of California-San Diego einen experimentellen Roboter entwickelt, der unter Sand schwimmen und erkunden kann.

Der Roboter ist ungebunden und misst 25,6 cm lang und 5,1 cm breit. Es verfügt über ein stromlinienförmiges Gehäuse mit einem Planetengetriebemotor, einer Batterie und anderer Elektronik. Der Roboter verfügt außerdem auf beiden Seiten an der Vorderseite über zwei Gelenkanhängsel, die wie die Vorderflossen einer Schildkröte funktionieren.

Um sich durch den Sand zu bewegen, zieht der Roboter seine Gliedmaßen nach vorne und nach hinten ausgestreckt nach beiden Seiten. Dadurch bewegt sich der Roboter bei seiner Vorwärtsbewegung nach oben, ähnlich wie sich eine schwimmende Meeresschildkröte verhält. Um seiner Aufwärtsbewegung entgegenzuwirken, ist der keilförmige Kopf des Roboters jedoch mit „Terrafoils“ ausgestattet, die wie die Tauchflugzeuge eines U-Bootes den Roboter nach unten drücken.

Mit dieser Konstruktion kann sich der Roboter in einer Tiefe von 127 mm und einer Geschwindigkeit von etwa 4 Metern pro Stunde horizontal durch den Sand bewegen. Es kann über WLAN ferngesteuert werden und kann sich durch Variation der Schubkraft seiner Gliedmaßen nach links oder rechts drehen.

Der Roboter ist auch in der Lage, harte Hindernisse im Sand zu erkennen und ihnen auszuweichen. Es kann einen zunehmenden Widerstand im Sandstrom spüren, wenn seine Gliedmaßen ihre Bewegungen ausführen. Derzeit funktioniert die Erkennungstechnik nur bei Hindernissen seitlich und über dem Roboter, nicht jedoch unterhalb oder direkt vor ihm.

Der Roboter wurde in einem mit Sand gefüllten Tank in einem Labor und im Sand des kalifornischen Strandes La Jolla Shores getestet. Das Team hofft, dass zukünftige Versionen des Roboters in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden könnten, etwa bei der Inspektion von Getreidesilos, der Erkennung von Bodenverunreinigungen, Such- und Rettungsmissionen oder sogar der Erkundung anderer Planeten.

Die Forschung zum Roboter wurde in der Zeitschrift Advanced Intelligent Systems veröffentlicht.