Forschungsprojekt

Roboter, die wie Efeu klettern

Das Forschungsprojekt „Growbot“ will Roboter entwickeln, die sich wie Efeu und andere Kletterpflanzen bewegen können. Die Roboter sollen beispielsweise im Städtebau eingesetzt werden.

Von der Natur lernen und Mechanismen abschauen und imitieren, das kann die Robotik gut. Sei es ein Roboter, der wie ein Hund läuft, oder humanoide Varianten mit einem Display als Gesicht. Wieso nicht mal Pflanzen als Vorbild nehmen? Auf diese Idee kamen Wissenschaftler des Projekts „Growbot“, die sich die Kletterfähigkeit von Efeu und anderen Kletterpflanzen anschauten und auf Roboter übertragen wollen.

Dazu muss das Projekt noch einige Fragen beantworten, etwa weshalb diese Pflanzen so gut klettern können und wie hoch ihr Energieverbrauch dafür ist. Dann wollen die Forscher versuchen, das Konzept auf Roboter zu übertragen. Finanziert wird das Projekt von der Europäischen Kommission für die nächsten vier Jahre mit sieben Millionen Euro. Die Roboter, die das Team entwickeln will, könnten in Zukunft beispielsweise im Städtebau eingesetzt werden, um Sensoren anzubringen oder archäologische Untersuchungen zu unterstützen.

Der erste Pflanzenroboter der Welt

Dr. Barbara Mazzolai, Forschungsdirektorin am Micro-Biorobotics Center des Istituto Italiano di Tecnologie in Italien, koordiniert das Projekt. Unter ihrer Leitung entstand 2012 Plantoid, der erste Pflanzenroboter der Welt, der vom Wachstumsverhalten von Wurzeln und deren Bewegungen inspiriert war. „Growbot“ konzentriert sich auf die Übertragung der Fähigkeiten von Kletterpflanzen, die mit ihren kletternden Stämmen geeignete Stützstrukturen finden und sich in diesen orientieren und bewegen können. Mithilfe der unterschiedlichen Verankerungsstrategien können sich die Pflanzen auf verschiedenen Oberflächen verankern.

An dem Projekt sind mehrere Arbeitsgruppen beteiligt wie dem Team um den Biologen Prof. Dr. Thomas Speck von der Universität Freiburg. Die Freiburger Wissenschaftler analysieren seit langem die Stammstruktur und Mechanik von Kletterpflanzen sowie deren verschiedenen Befestigungssysteme. Ihre bisherigen Ergebnisse übertrugen sie bereits in bio-inspirierte Anwendungen. Für die nun beginnenden Untersuchungen an Kletterpflanzen als Ideengeber für ein neues Bewegungsparadigma für „Soft-Robots“ arbeiten die Botaniker mit Dr. Nicholas Rowe vom Institut für Botanik und Bioinformatik der Pflanzenarchitektur in Montpellier/Frankreich zusammen. Gemeinsam werden sie die Funktionsprinzipien der Pflanzen analysieren und abstrahieren, um die Entwicklung neuartiger Kletterroboter voranzutreiben.

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