Rekord: Roboter geht 65 Kilometer ohne Aufladen

Der gehende Roboter „Ranger“ ist ohne Unterbrechung oder Aufladen der Akkus über 65 Kilometer weit gelaufen – eine Rekorddistanz. „Die große Leistung war, die 186.076 Schritte mit Strom im Wert von fünf Cent und ohne Umfallen zurückzulegen“, sagt Andy Ruina, Professor für Maschinenwesen und Luftfahrttechnik an der Cornell University. Um Energie zu sparen, setzt der vierbeinige Ranger dabei auf eine sehr einfache Art des Gehens.

Wohin die Beine schwingen

Die meisten gehfähigen Roboter steuern die Stellung verschiedener Gelenken sehr genau und entsprechend aufwendig. Beim Ranger nutzt Ruinas Team einen viel einfacheren Ansatz: Die beiden inneren Beine des Roboters schwingen so frei wie möglich. Für die Bewegung reichen daher nur vier Motoren. Zwei davon heben die Füße am äußeren Beinpaar leicht, während ein dritter für die Vorwärtsschwingung der Innenbeine sorgt. Diese kann Ranger mit dem vierten Motor drehen und somit beeinflussen, in welche Richtung er geht. Ein Schritt dauert dabei etwa 0,6 Sekunden.

Im Prinzip bedeutet das, dass der knapp zehn Kilogramm schwere Roboter kontrolliert vorwärts fällt und sich dank passender Steuerung immer wieder fängt. Auf diese Weise kann Ranger das Gleichgewicht halten – er ist aber nicht darauf ausgelegt, frei zu stehen. Dafür benötigen die Motoren aber nur 11,3 Watt Leistung. Hinzu kommen 4,7 Watt für die Elektronik und Sensoren des Roboters. Der Energieverbrauch pro Kilogramm und Meter Wegstrecke liegt demnach bei etwa einem Siebentel dessen von Hondas humanoidem Roboter Aasimo. An die Effizienz eines Menschen kommt Ranger aber laut Ruina nicht ganz heran.

Langsam zum Erfolg

Der Cornell-Roboter ist ein gemächlicher Geher, mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von nur 2,12 Kilometern pro Stunde. Dieses Tempo kann Ranger aber lange durchhalten. An sich wollte Ruinas Team beim aktuellen Rekordlauf mit nur einer Ladung des 2,8 Kilo schweren Lithium-Ionen-Akkus eine volle Marathondistanz zurücklegen. Diese Zielsetzung konnte der Roboter also um mehr als die Hälfte übertreffen.

Dass der Rekordmarsch somit fast 31 Stunden gedauert hat, offenbart auch einen Nachteil von Ranger. Es handelt sich bislang um einen ferngesteuerten Roboter, der seine Runden auf einer Laufbahn, also nicht unbeaufsichtigt, drehen konnte. „Wenn wir einen weiteren Rekordversuch starten, dann mit automatischer Steuerung“, kündigt Ruina daher an.

Ausschnitte aus dem Roboter-Rekordmarsch:
http://www.youtube.com/watch?v=KLepY1AsaRk