Vierbeiniger Roboter macht Rückwärtssaltos

Roboter und Forscher: kleines Gerät für grosse Tricks (Foto: Bryce Vickmark, MIT)
Roboter und Forscher: kleines Gerät für grosse Tricks (Foto: Bryce Vickmark, MIT)

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben mit dem "Mini Cheetah" den laut Hochschule ersten vierbeinigen Roboter vorgestellt, der einen Rückwärtssalto stehen kann. Das kompakte, eigentlich sehr robuste Modell soll aber nicht nur mit akrobatischen Fähigkeiten punkten, sondern auch mit seinem modularen Aufbau. Der macht es nämlich leicht, den Roboter wieder auf Vordermann zu bringen, wenn er bei einem Stunt doch mal zu Schaden kommt.

Der Mini Cheetah ist mit etwas mehr als neun Kilogramm deutlich kompakter und leichter als sein Vorgänger "Cheetah 3" und äusserst beweglich. Er kann vorwärts, seitwärts, rückwärts oder auch kopfüber laufen - und das bei unebenem Untergrund etwa doppelt so schnell wie ein Mensch. Auch Hüpfen oder ein Gang, bei dem immer genau zwei Beine den Boden berühren, sind möglich. Wird der Roboter umgetreten, richtet er sich einfach mit einem gekonnten Manöver seiner vier Beine wieder auf. Am spannendsten ist aber der Rückwärtssalto, eine für Roboter komplexe Aufgabe.

"Wir dachten, das ist ein guter Performance-Test, denn das braucht viel Leistung, Drehmoment, und es gibt am Ende des Saltos grosse Stosswirkung", sagt Entwicklungsleiter Benjamin Katz. Das Team hat hierzu ein spezielles Programm geschrieben, um zu berechnen, wie jeder einzelne der insgesamt zwölf Motoren im Mini Cheetah zu jedem Zeitpunkt während eines Saltos angesteuert werden muss, damit der Roboter diesen auch steht. "Beim ersten Versuch hat es wundersamer Weise geklappt", so Katz. Dem Team zufolge könnte der Mini Cheetah somit selbst auf der kleinen Fläche eines Tisches seinen Salto schlagen.

Modularität ist Trumpf

Gegenüber dem grösseren Vorgänger hat das Team den Aufbau des Roboters massiv verändert und setzt auf Modularität statt hochintegrierte Spezialkomponenten. So nutzt jedes Bein des Mini Cheetah drei identische Motoren aus handelsüblichen Komponenten, die dementsprechend leicht auszuwechseln sind. "Man kann diese Teile fast wie Legos zusammensetzen", meint Katz. Sollte der ohnehin sehr robuste Roboter also doch einmal einen Defekt erleiden, ist die Reparatur leicht und nicht übermässig teuer. Eben das macht das Modell attraktiv, um auch riskante Manöver wie eben den Rückwärtssalto auszuprobieren.

Das Team arbeitet nun daran, weitere Mini Cheetahs zu bauen. Insgesamt zehn Stück sollen es werden, um den Roboter auch anderen Forschergruppen bereitzustellen. Diese könnten dann auch neue Steueralgorithmen und Manöver probieren. "Ich hoffe, dass wir auf Dauer ein Robo-Hunderennen auf einem Hindernisparcours durchführen können, bei dem jedes Team einen Mini Cheetah mit anderen Algorithmen steuert", sagt Sangbae Kim, MIT-Professor für Maschinentechnik. Denn so ein Wettbewerb um effektive Strategien würde die Forschung beschleunigen.