Aktuell grassiert ja eher die Sorge wegen unidentifizierter Flugobjekte und potenzieller Alienbesuche. Doch Forschende der Universität Tokio haben jetzt beschlossen, noch eine Schippe auf den weltweiten Grusel draufzulegen – zumindest wenn man unter Arachnophobie leidet. Sie präsentierten einen Spinnenroboter, der nicht nur krabbeln, sondern auch fliegen kann.

Echte Spinnen wissen ja bereits, wie man fliegt – und zwar, indem sie sich selbst kleine Fallschirme auf ihre Körper spinnen und sich vom Wind treiben lassen. Auf diese Weise lassen sich große Distanzen viel schneller zurücklegen, als es auf acht Beinen möglich wäre. Diesen Ansatz auf einen deutlich größeren Roboter zu übertragen ist eine besondere Herausforderung, gilt es doch Größe, Gewicht und Antriebskraft auszubalancieren. Schließlich sind die echten Vorbilder nur wenige Gramm schwer.

Schwierige Balance

Das Team der Universität Tokio stand also gleich vor mehreren Problemen, schließlich ist es schon kein kleines Unterfangen, einen mehrbeinigen Roboter mit Motoren und Batterien auszustatten, um ihn auf seinen Gliedmaßen krabbeln zu lassen. Dabei muss die Maschine leicht genug bleiben, um sich noch in die Lüfte erheben zu können. Der Trick liegt in den Beinen der "Spidar" getauften Schöpfung: Diese werden von kleinen Servomotoren angetrieben, die eigentlich zu schwach sind, um den rund 15 Kilo schweren Roboter aus eigener Kraft stehen zu lassen. Deshalb muss die Spinne auch ständig in einer Art Wippbewegung bleiben, um aufrecht stehen zu können.

Die Verwendung kleinster Motoren macht es aber möglich, dass sich der Roboter dank seiner insgesamt 16 Triebwerke in die Luft erheben kann. Neun Minuten lang kann die Maschine so in der Luft schweben, sich fortbewegen und sich drehen, bevor die Akkus aufgeladen werden müssen. Am Boden kann Spidar bis zu 18 Minuten in Bewegung bleiben, bevor ihm der Saft ausgeht.

Der erste vierbeinige Flugroboter

Das ist freilich zu wenig, um von praktischem Nutzen zu sein, aber darum ging es den Forschenden um Moju Zhao gar nicht. Vielmehr ging es um das Konzept, einen hybriden Mix aus Flugdrohne und vierbeinigem Roboter am Boden zu erschaffen, heißt es in dem Paper. Es gibt schon zweibeinige Roboter, die über limitierte Flugkapazitäten verfügen, sie sind in der Bewegung in der Luft aber sehr instabil, weil die Rotoren zentral angeordnet sein müssen. Durch sein Design ist Spidar mit seinen 16 Rotoren im Vorteil, und diese multimodale Fortbewegungsart macht Spidar zum ersten seiner Art. Auch wenn er dabei ziemlich gruselig aussieht, wie die Forschenden selbst in ihrem Video anmerken.

Spidar ist übrigens ein Akronym und steht für "Spherically Vectorable and Distributed Rotors Assisted Air-Ground Amphibious Quadruped Robot" was zu Deutsch etwa "Sphärisch vektorisierbarer und durch verteilte Rotoren unterstützter amphibischer Vierfüßler-Roboter in der Luft und am Boden" bedeutet. Dass sich dieser Name in kommerziellen Anwendungen einmal durchsetzen wird, darf aber angezweifelt werden. (pez, 16.2.2023)