Der Mars ist zwar nicht der erdnächste Planet, bietet aber hinsichtlich der menschlichen Erforschung das größte Potenzial. Die NASA hat zahlreiche Orbiter entsandt, um den Planeten aus der Umlaufbahn zu kartieren, und Rover, um über die Oberfläche des Planeten zu navigieren und Proben zu sammeln. Der jüngste NASA-Rover Perseverance und seine Roboterhubschrauber-Nutzlast Ingenuity erreichten im Februar 2021 die Marsoberfläche und sind noch immer im Einsatz.
Die NASA stellt Kandidaten auf für Marsrover der nächsten Generation, und Forscher am CalTech haben einen faszinierenden Roboter entwickelt, der auf der eingebetteten Computerplattform Jetson Nano von Nvidia basiert. Auf den ersten Blick sieht der Multi-Modal Mobility Morphobot (M4 Morphobot) von CalTech wie eine kleinere Version zuvor gestarteter Marsrover aus, allerdings mit schmaleren Rädern. Bei näherer Betrachtung erkennt man jedoch, dass sich in jedem der vier Räder Propeller befinden, was für die Possen im Transformers-Stil von entscheidender Bedeutung ist.
Der M4 Morphobot kann im Standardbetriebsmodus mit seinen vier Rädern über eine Fläche fahren. Dies ist eine energieeffiziente Art der Bodenbearbeitung, wenn auch mit langsamer Geschwindigkeit. Der M4 Morphobot kann jedoch auch einen Radsatz um 90 Grad drehen und seinen Körper um 90 Grad nach oben drehen, um ihn vertikal zu positionieren. In dieser Position sorgen zwei Räder für einen festen Stand auf dem Boden, während die Propeller am ersten Satz Gelenkräder für zusätzlichen Vortrieb sorgen.
Die aufregendste Form, die der M4 Morphobot annehmen kann, ist jedoch die eines Flugzeugs. In diesem Modus drehen sich alle vier Räder um 90 Grad nach außen und verwandeln sich in einen Quadrocopter, der Geschwindigkeiten von bis zu 40 Meilen pro Stunde erreicht. Dieser Modus ermöglicht es dem M4 Morphobot, schneller und in Bereiche zu fahren, die sonst für ein Radfahrzeug nicht zugänglich wären. Der Roboter kann sich in acht verschiedene Permeationen verwandeln, um bestimmte Aufgaben zu erledigen, und sein Akku kann bis zu 30 Minuten halten. Allerdings arbeitet das Team derzeit an größeren Versionen des Roboters, die schneller und weiter fahren und gleichzeitig schwerere Nutzlasten tragen können.
Das Caltech-Team, bestehend aus Dr. Eric Sihite, Dr. Arash Kalantari, Reza Nemovi, Dr. Alireza Ramezani und Dr. Morteza Gharib, sagte, dass sie sich von Tieren in der Natur inspirieren ließen. Aufgrund evolutionärer Anforderungen mussten viele Arten überleben, indem sie sich geschickt an ihre Umgebung anpassten. Daher lag es für das Team nahe, diesen Weg einzuschlagen.
„Die robotergestützte Biomimikry der Wiederverwendung tierischer Gliedmaßen kann mobile Roboter mit beispiellosen Fähigkeiten hervorbringen“, schrieben die Forscher in einem in veröffentlichten Artikel Naturkommunikation. Inspiriert von Tieren haben wir einen Roboter entworfen, der in der Lage ist, unstrukturierte Umgebungen mit mehreren Substraten, einschließlich Land und Luft, zu bewältigen, indem er seine Komponenten auf unterschiedliche Weise als Räder, Triebwerke und Beine einsetzt.“
Während CalTech die anfängliche Forschung am M4 Morphobot finanzierte, stellte das Jet Propulsion Lab (JPL) der NASA Mittel für die nachfolgenden Phasen seiner Entwicklung bereit. Der Roboter ist derzeit ein Kandidat für eine zukünftige Mars-Rover-Mission der NASA. Es sollte auch beachtet werden, dass seine Fähigkeiten nicht nur auf Missionen außerhalb des Planeten anwendbar sind; Auch das US-Verkehrsministerium hat Interesse am Einsatz von Robotern nach diesem Design bekundet.
Der M4 Morphobot hat auch großes Potenzial in der Such- und Feuerrettung, wo er aufgrund seiner „Fly-In-and-Drive“-Fähigkeiten ein vielseitiges Werkzeug ist, um Opfer zu lokalisieren und möglicherweise wichtige Hilfe und/oder Hilfsgüter zu liefern.
„Wir sind ein bisschen benommen darüber, wie es plötzlich so viel Aufmerksamkeit bekommen hat“, sagte Gharib. „Verschiedene Organisationen wollen unterschiedliche Dinge tun und kommen auf uns zu.“
Hier erfahren Sie mehr über die Forschung des CalTech-Teams zum M4 Morphobot Natur Artikel. Wir sind gespannt, was das Team mit zukünftigen Versionen des Roboters erreichen kann und ob sein Design schließlich für eine zukünftige Marsmission ausgewählt wird.