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Kakerlaken-Roboter als Lebensretter

„Insekten sind die erfolgreichsten Tiere unserer Erde“, sagt Robert Full, Professor der Systembiologie an der Universität Berkeley. „Denn sie dringen nahezu überall ein—wir sollten sie als Inspiration betrachten.“Und wer es schon einmal mit Kakerlaken zu tun hatte, weiß: Die Viecher können sich ganz flach machen und kommen einfach durch alle Ritzen. Genau das wollten sich Forscher der kalifornischen Universität Berkeley zunutze machen. Sie haben einen handflächengroßen Roboter entwickelt, der dem Krabbeltier ähnelt und Menschen das Leben retten soll.

Das Ergebnis dieser Inspiration heißt CRAM, der einige Eigenschaften echter Kakerlaken in sich trägt. Bislang gibt es nur einen Prototyp. Doch CRAM, so die Idee, könnte bei der Suche Verschütteter bereits dann loslegen, wenn Suchhunden oder Menschen das noch längst nicht möglich ist.

Im Fall von Erdbeben müssen die Helfer zuallererst wissen, ob ein Schuttberg stabil und einigermaßen sicher ist. Erst dann ist die Suche nach Verschütteten möglich. Aber die meisten gängigen Roboter können in solches Geröll nicht eindringen. Kakerlaken aber schon. Ein Grund dafür liegt in ihren anatomischen Fähigkeiten: Die Insekten können ihre Beinstellung bei Bedarf komplett zur Seite ausrichten und sogar auf den Schienbeinen weiter krabbeln und so auch besonders enge Öffnungen bezwingen. Außerdem sind die Tiere äußerst druckbeständig. „Sie können das 900-fache ihres eigenen Gewichts auf ihrem Körper überstehen“, erklärt Studienleiter Kaushik Jayaram, der den Schabenroboter entwickelt hat.

Und auch die künstliche Kakerlake kann ihre Beine zu den Seiten hin ausrichten und hält äußerst starken Quetschungen stand—dank eines sehr robusten Kunststoffpanzers. Durch diese Fähigkeiten ist CRAM auch dann noch in der Lage zu krabbeln, wenn er auf die Hälfte seiner eigentlichen Höhe gedrückt wird.

Ist ein potenzieller Durchgang einmal besonders flach, bewegen sich echte Kakerlaken anstatt auf ihren Füßen auf den Schienbeinen fort. Auch das Roboterinsekt aus Berkeley verfügt über Beine, deren Füße bei Bedarf zurückgeklappt werden können.

Kaushik Jayaram und Robert Full, die Köpfe hinter CRAM, haben „Amerikanische Großschaben“ durch exakt vermessene Gänge laufen lassen. Darin mussten die Tiere durch Ritzen kriechen, die 6,1 mm oder auch nur 3,2 mm hoch waren. Bei letzterem Spalt reduzierten die Tiere ihre ursprüngliche Höhe von gut 12 mm auf ein Viertel.

Auch die Robotervariante der Krabbeltiere beherrscht dank seines ausgetüftelten Exoskeletts dieses Kunststück. Der eigentlich 75 mm hohe CRAM kann auch mit 35 mm Körperhöhe noch nahezu uneingeschränkt weiterlaufen. Deshalb auch sein Name. CRAM steht für „compressible robot with articulated mechanisms“. Auch wenn das umständlich klingt: Krabbeln kann CRAM richtig gut.

Die Forscher aus Berkeley sind nicht die ersten, die von den Fähigkeiten der Kakerlaken fasziniert sind. Kollegen der North Carolina State University haben eine Fernsteuerung entwickelt, die echten Kakerlaken auf den Rücken geklebt wird. So wollen sie die Tiere nutzen, um Verschüttete aufzuspüren. (449 Wörter, aus Ingenieur.de, leicht gekürzt)