Flexibler, echsenartiger Roboter inspiziert Wände und Rohre

Ein Forschungsteam des Worcester Polytechnic Institute (WPI) hat mit Unterstützung der Stadt Worcester einen echsenartigen Softroboter entwickelt, der in der Lage ist, in Wände, Leitungen und Rohre zu kriechen, um Inspektionen oder 3D-Kartierungsaufgaben durchzuführen. Die Aufgabe war es, einen Roboter zu bauen, der seine Tätigkeit minimalinvasiv erledigen kann und weniger Schäden anrichtet, als derzeitige Methoden.

Flexibel durch Origami-Faltung

Der Roboter besteht aus 3D-gedruckten sowie lasergeschnittenen Bauteilen sowie Teilen aus Metall. Der Mittelteil des Roboters ist durch eine Origami-Faltung flexibel ausgeführt. Sie erlaubt es dem Roboter, sich engen Räumen anzupassen. Mit an Bord des Roboters befindet sich ein Microcomputer, der unter anderem die Antriebsmotoren ansteuert und die an Bord befindlichen Sensoren etwa zur Temperaturmessung und Schadstoffgehaltsprüfung auswertet. Ebenso befinden sich Kameras im Roboter, die eine 3D-Kartierung ermöglichen.

So ausgestattet kann sich der Echsenroboter mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) weitgehend autonom fortbewegen und dabei Umweltdaten sammeln sowie seine Umgebung kartieren. Das gelingt aufgrund seines flexiblen Körpers auch auf engstem Raum. Dabei hilft es ihm, dass das Lenk- und Antriebssystem getrennt voneinander sind. Er kann sich damit horizontal und vertikal fortbewegen, ohne dabei stecken zu bleiben.

Sein modulares Konzept ermöglicht es, mehrere Motoren und damit Antriebe miteinander zu kombinieren, um etwa größere Stufen oder Lücken überwinden zu können und besser in Rohrnetzen voranzukommen.

Sanierung alter und historischer Gebäude

Für die Stadt Worcester ist das Projekt, das von der National Science Foundation mit 50.000 US-Dollar unterstützt wurde, wichtig. Sie will den Roboter dazu benutzen, um alte Gebäude auf deren Nachhaltigkeit hin zu überprüfen, um sie so besser fit für die Zukunft machen zu können. Darunter fällt etwa die optimale Wärmedämmung im Winter gegen Kälte sowie Isolierung gegen Hitze im Sommer. Auch soll der Roboter in Bereiche vordringen können, die für Arbeiter gesundheitsschädlich sind und somit deren Sicherheit verbessern.

Die Kartierungstechnik des Roboters könne so die Lücke schließen zwischen dem, was eine Stadtverwaltung aufgrund von Bauplänen bereits über ein altes Gebäude weiß und den tatsächlichen Gegebenheiten. Historische Gebäude könnten so sorgfältig modernisiert werden, ohne sie etwa durch andere Erkundungsmaßnahmen, bei denen etwa Löcher in Wände gestemmt werden müssen, zu zerstören. Das würde hohe Kosten verursachen, Geld, das Kommunen nur begrenzt zur Verfügung haben.

Der Echsenroboter befindet sich bereits in der Erprobung und wird kontinuierlich verbessert, um ihn zur kommerziellen Reife zu bringen.

(olb)