Magnetisch: "FreeBOTs" im Labor in Aktion (Foto: cuhk.edu.cn, Guanqi Liang)

Forscher der Chinese University of Hong Kong, Shenzhen haben ein modulares System für selbstrekonfigurierende Roboter (MSRR) entwickelt, das sich allein zusammenbaut, um unterschiedlichste Aufgaben zu bewältigen. Die "Freebots" bestehen aus einer sphärischen ferromagnetischen Hülle und einem Magneten im Inneren. Letzterer ermöglicht es den "Roboterkugeln", sich bei Bedarf sofort miteinander zu verbinden. Die Konfigurationsoptionen sind beinahe unbegrenzt, heisst es.

"Modulare selbstrekonfigurierende Roboter haben sich in den letzten Jahren zu einem brandheissen Forschungsthema entwickelt", stellen die chinesischen Forscher rund um Projektleiter Tin Lun Lam fest. Der grosse Vorteil solcher Ansätze liege in der enormen Bandbreite ihrer möglichen Konfigurationen und Einsatzgebiete. Insgesamt gesehen, hätte diese Technologie allerdings noch mit einigen Problemen zu kämpfen. "Mit den bislang gezeigten MSRR-Systemen lässt sich keine völlig freie Roboterform realisieren, weil sie viele physische Einschränkungen aufweisen", erklärt der Experte.

Ein Knackpunkt sei die Art und Weise, wie der Docking-Mechanismus funktioniert. "Es gibt hierzu viele kreative Ideen. Meist müssen die einzelnen Module aber ganz genau ausgerichtet werden, damit sie sich richtig zusammenfügen", schildert Lam. Das sei umständlich und koste viel Zeit. "Bei unserem Ansatz ist das nicht notwendig. Die Verbindungen zwischen Einzelteilen funktionieren viel einfacher und ohne Verzögerung. Das ermöglicht eine fast grenzenlose Palette an Konfigurationen", betont der Forscher.

Um die Vielseitigkeit ihres Systems in der Praxis zu demonstrieren, haben Lam und sein Team ihren Freebots im Labor in unterschiedlichen Konfigurationen verschiedene Aufgaben gestellt und das Ergebnis in einem Video festgehalten. Darin kann man die Roboterkugeln etwa dabei beobachten, wie sie sich einzeln auf geraden Oberflächen bewegen, Steigungen überwinden und sogar senkrechte magnetische Wände hochklettern.

Besonders interessant wird es, wenn sich die Kugeln selbständig mit anderen "Kollegen" zusammenfinden, um Aufgaben zu erledigen, die sie alleine gar nicht schaffen könnten. Zum Beispiel kann ein Freebot erst mit tatkräftiger Unterstützung eines zweiten einen vor ihm liegenden Karton überwinden. Als nächstes wollen die Forscher ihr System noch weiter optimieren, um den physischen Zusammenhalt der Kugeln zu verbessern, verrät Lam.