Neue Entwicklung der MIT: Roboter «Mini Cheetah» kann Rückwärtssalto

Teaserbild-Quelle: Bryce Vickmark
Ein Gepard als Roboter?

Am Massachusetts Institute of Technology (MIT) wurde ein neues Kraftpaket entwickelt: Der Roboter «Mini Cheetah» kann doppelt so schnell über unebenes Gelände traben wie ein Mensch bei durchschnittlicher Geschwindigkeit. Später könnten Wettrennen mit anderen Forschungsgruppen stattfinden.

Mit einem Gewicht von rund neun Kilogramm ist der kleine Roboter extrem leicht und besitzt dadurch sogar die Fähigkeit, einen Rückwärtssalto zu machen. Der Roboter ist praktisch unzerstörbar und erholt sich sehr schnell vom Sturz eines fehlgeschlagenen Saltos. So kann er sich unter anderem problemlos selbst wieder aufrichten. Dies erklären Benjamin Katz, leitender Entwickler des «Mini Cheetah» und technischer Mitarbeiter in der MIT-Abteilung für Maschinenbau, und Co-Autor Jared Di Carlo, Student in der Abteilung für Elektrotechnik und Informatik (EECS).

Auch die Lauffähigkeit des Roboters ist ausgeprägt: Er kann ungefähr doppelt so schnell über unebenes Gelände laufen wie ein Mensch bei durchschnittlicher Geschwindigkeit. Erste Testläufe machte das Team innerhalb der Flure des Pappalardo Lab der MIT und auf dem unebenen Gelände des Killian Court. Beim Laufen sind die Füsse des Roboters nur für etwa 150 Millisekunden auf dem Boden. Mit wenigen Anpassungen sollte sich «Mini Cheetah» gemäss Benjamin Katz sogar noch schneller bewegen können.

Insgesamt 12 Motoren, jeweils so gross wie der Deckel eines Einmachglases, stellen die Lauffähigkeit des Roboters sicher. Jedem Bein sind drei Motoren zugewiesen, die dem «Mini Cheetah» grossen Bewegungspielraum geben. So kann die Maschine bei jedem Schritt in die Luft springen oder auf zwei Beinen laufen. Möglich werden die schnellen und dynamischen Manöver durch eine leichte Konstruktion mit hohem Drehmoment und geringer Trägheit. Sogar das Abfedern eines starken Aufpralls auf dem Boden oder das Ausbalancieren eines Tritts meistert der kleine Roboter einwandfrei (siehe Video).

Der leitende Entwickler Benjamin Katz (links) und Mitautor Jared Di Carlo (rechts) mit ihrem Roboter «Mini Cheetah».
Quelle: 
Bryce Vickmark

Der leitende Entwickler Benjamin Katz (links) und Mitautor Jared Di Carlo (rechts) mit ihrem Roboter «Mini Cheetah».

Ähnliche Motoren wie bei Drohnen

Für den Fall, dass ein Bein oder ein Motor Schaden nimmt, ist der mechanische Gepard modular ausgelegt. Die Beine werden von kostengünstigen Elektromotoren angetrieben, die das Team mit Standardteilen konstruiert, die normalerweise bei Drohnen oder ferngesteuerten Flugzeugen verbaut werden. So kann ein beschädigtes Teil leicht gegen ein neues ausgetauscht werden. Das komplette Design des «Mini Cheetah» werden die Forscher im Mai auf der International Conference on Robotics and Automation in Montreal, Kanada, vorstellen.

Zurzeit ist das Team mit dem Bau von weiteren der vierbeinigen Maschinen beschäftigt. Etwa zehn Gepard-Roboter sollen gebaut werden, die dann an andere Labors ausgeliehen werden können. Dies gibt Ingenieuren die Möglichkeit, neue Algorithmen und Manöver zu testen. Zudem kann sich das Team ein Wettrennen mit Hindernisparcours vorstellen, bei dem die Forschungsgruppen ihre Roboter jeweils mit verschiedenen Algorithmen steuern. Dadurch könnte sich auch die effektivste Strategie ergeben, was die Forschung beschleunigen könnte. (pb)