Lausanne – Ameisen waren das Vorbild für die sogenannten Tribots, die Forscher um Jaime Paik von der ETH Lausanne (EPFL) konstruiert haben. Deren Stärke liegt im Kollektiv: Allein hat jedes der Mini-Maschinchen nur begrenzte Möglichkeiten. Doch im Schwarm können sie miteinander kommunizieren, Aufgaben verteilen und gemeinsam Probleme lösen.
Die im Fachblatt "Nature" vorgestellten Tribots haben von der Seite her betrachtet die Form eines dreizackigen Sterns. Jeder Tribot besitzt Infrarot- und Näherungssensoren, um Positionsbestimmung und Kommunikation zwischen den einzelnen Robotern zu ermöglichen. Der Zusammenbau beruht auf einem einfachen Origami-Prinzip, durch ihr simples Design seien die Tribots geeignet für die Massenproduktion.
Wo die Ameisenähnlichkeit ins Spiel kommt
Die Fortbewegungsart der Tribots ist von einer ganz besonderen Ameisenart inspiriert, nämlich der Schnappkieferameise. "Diese Insekten kriechen normalerweise. Aber um einem Jäger zu entkommen, schnappen sie ihre kräftigen Kiefer zusammen, um von Blatt zu Blatt zu springen", erklärt Studienautor Zhenishbek Zhakypov.
Diesen Katapultmechanismus imitierten die Forschenden bei den Mini-Robotern, die dadurch senkrecht und horizontal springen, über Hindernisse hinweg hüpfen und über Oberflächen verschiedener Beschaffenheiten laufen können.
Das Kollektiv
Die wichtigere Parallele zu Ameisen ist aber die Schwarmintelligenz. Wie im Ameisenstaat erfüllen die Tribots verschiedene Rollen: Als Kundschafter, die Hindernisse an die anderen kommunizieren, als Anführer, die Befehle ausgeben oder als Arbeiter, die gemeinsam Objekte bewegen.
Jeder Tribot kann allerdings mehrere Funktionen erfüllen und eine neue Rolle übernehmen, wenn sich die Bedingungen ändern oder ein Schwarmmitglied verloren geht, erklärte Paik. "Das geht über das hinaus, was echte Ameisen können."
Die Forscher könnten sich Anwendungen für Tribot-Schwärme beispielsweise bei Such- und Rettungseinsätzen vorstellen. Durch ihre Schwarmintelligenz könnten sie sich besser an unbekannte Umgebungen anpassen und bei manchen Missionen daher besser abschneiden als große, kräftigere Roboter. (APA, red, 11. 7. 2019)