Technik

Uni Berkeley: Inverses Pendel hält Mini-Roboter Salto-1P stabil

von Marten Zabel

Mit dem Salto-1P zeigen Tüftler, wie ein Roboter als Floh durch die Gegend hüpfen kann. Das ist beeindruckend und gleichzeitig irgendwie niedlich.

Der Mini-Roboter Salto-1P der Uni Berkeley.
Wirkt auf den ersten Blick noch recht instabil: Der Mini-Roboter Salto-1P der Uni Berkeley. Foto: UC Berkeley

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie eine hüpfende Maschine der Universität Berkeley eine alternative Bewegungsmethode für Roboter aufzeigt
  • Wie Salto-1P auf einem Bein balanciert und auf vorher markierte Punkte hüpft – selbst wenn diese sich bewegen
  • Wie ein inverses Pendel dem Roboter Fähigkeiten aus dem Tierreich verleiht

Der hüpfende Roboter Salto-1P hat gelernt, präzise dahin zu springen, wo er will – und das auf einem Bein. Er demonstriert, wie weit die Technik gekommen ist und wie gut das inverse Pendel inzwischen von Computern beherrscht wird. Außerdem sieht er dabei auch noch irgendwie niedlich aus, obgleich er nur aus Stangen, Platinen und Motoren besteht.

Die Uni Berkeley verbessert den Mini-Roboter immer weiter

Salto-1P gibt es schon länger, bislang konnte der Roboter aber nur auf der Stelle hüpfen. Jetzt kann die kleine Maschine auf ihrem Sprungbein allerdings die Richtung und Sprungweite präzise steuern, ohne dabei das Gleichgewicht zu verlieren. Über eine Serie von Markierungen hüpft der Roboter auch dann, wenn sich diese auf unterschiedlich hohen Plattformen befinden oder sich bewegen.

Jeder Hopser sitzt im aktuellen Videos präzise und zeigt: Auf diese Weise kann eine kleine Maschine auch durch komplexe Umgebungen navigieren. Für die neuen Fähigkeiten war keine Verbesserung der Hardware notwendig. Die Entwickler von der University of California Berkeley haben lediglich die Software weiterentwickelt, die den Roboter steuert.

Salto-1P verfügt neben seinem Sprungbein über einen beweglichen Pendelschwanz zum Ausbalancieren, sowie zwei kleinen Rotoren ähnlich denen einer Drohne, mit denen er seine seitliche Ausrichtung steuert. Die Hopser nutzen das Prinzip des inversen Pendels, mit dem Objekte auf einer Stange balanciert werden können. Als nächstes könnten die Entwickler der Maschine beibringen, sich von Wänden abzustoßen und so noch komplexere Manöver in der Luft zu vollführen, ohne dass der Roboter eigentlich fliegen kann.

Das inverse Pendel in Aktion

Salto-1P ist bei Weitem nicht der erste einbeinige Roboter, der die Balance halten kann. Schon in den frühen 1980er Jahren gab es mit dem 3D One-Leg-Hopper einen deutlich größeren und massigeren Vorfahren. Salto-1P ist etwa so lang wie der Unterarm seines Konstrukteurs und sehr leicht. Der One-Leg-Hopper hingegen wog mehr als 17 Kilo und stand 110 Zentimeter hoch auf seinem beweglichen Bein.

Auch er konnte mit seinen Hopsern Pfaden folgen oder die Balance halten. Er hatte dabei aber deutlich weniger Bewegungsspielraum als sein moderner Nachfolger. Beide Maschinen arbeiten allerdings auf dem Prinzip des inversen Pendels, das auch beim menschlichen Stand und Gang gilt.

Eine praktische Anwendung haben die Entwickler von Salto-1P bisher nicht vorgestellt. Vielleicht wird die Technologie aber dereinst in Spielzeugen oder Sicherheitsrobotern Nutzung finden, die sich so auch in komplizierten Umgebungen frei bewegen können.

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