Roboter mit top Mannschaftsleistung - wissenschaft.de
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Roboter mit top Mannschaftsleistung

Bild: Felice Frankel

Diese Roboter können eigentlich nicht viel: nur sich ausdehnen und sich wieder zusammenziehen. Aber in der Masse bilden sie ein unschlagbares Team mit noch ungeahnten Einsatzmöglichkeiten.

Die handgroßen Roboter sind einfach aufgebaut: Sie bestehen aus einem Ring von geschuppten grünen Plättchen, der auf einen Plastikzylinder montiert ist. Darin steckt ein Motor mit Batterie, ein Lichtsensor, ein Microcontroller und eine Kommunikationseinheit. Den Ring säumen gelbe Magnetfühler, mit denen sich die handgroßen Roboter aneinanderketten können. Per Motorkraft spannt sich der Ring auf und wird auch wieder eingefahren – wenn der Roboter mit seinem Sensor eine Lichtquelle erfasst hat.

Die Konstrukteure, Forscher vom MIT, der Columbia, Cornell und Harvard University, haben in einem Versuch zwei Dutzend Roboter in die Nähe einer Glühbirne gruppiert und diese angeknipst. Dann bewegten sich die Roboter. Durch das Expandieren und Einziehen stießen sie sich gegenseitig voneinander ab. Als erste bewegten sich die Roboter, die am nächsten zum Licht standen – als letzte die am weitesten entfernten. Dadurch nähert sich die Gruppe allmählich der Lichtquelle. Die Stärke der Lichtintensität maßen die kleinen Roboter per Sensor. Und mithilfe ihrer Kommunikationseinheit konnten sie die jeweils gemessen Lichtintensität untereinander abgleichen.

Keine Kontrolle, keine Schwachstelle, keine feste Form

Das Besondere an dieser Art der koordinierten Fortbewegung: Das Roboter-Team kann jede Form annehmen und sich selbst durch schmale Öffnungen quetschen. Dabei bleibt das Team auch bestehen, wenn einige Roboter ausfallen – denn der Rest bewegt sich weiter. Bis zu 20 Prozent Verlust kann ein solches Roboter-Team verkraften. Das haben die Forscher in einer Computersimulation herausgefunden, in der sie 100.000 Roboter auf den Weg zum Licht schickten.

„Das Hauptnovum hier ist, dass wir einen neue Art Roboter haben, die über keine zentralisierte Kontrolle, keine bestimmte Schwachstelle sowie keine festgelegte Form verfügt und deren Komponenten keine spezielle Bestimmung haben“, erklärt Studienteilnehmer Hod Lipson von der Columbia University. Doch wofür könnten die Roboter-Schwärme nützlich sein? Lipson und seine Kollegen überlegen, dass Nano-Versionen der Roboter schwer zugängliche Bereiche im menschlichen Körper ansteuern und dort gezielt Medikamente abgeben könnten. Ihre Forschungen veröffentlichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature.

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