Ein uralter Stachelrochen-Look inspiriert die weiche Unterwasserrobotik

Estimated read time 4 min read

Vor etwa 500 Millionen Jahren schwamm ein seltsamer Vorfahre des heutigen Seesterns, Seeigels und Sanddollars über dem Meeresboden des Paläozoikums. Das als Pleurozystitide klassifizierte Tier ähnelte in seinem Aussehen einem gepanzerten Stachelrochen, der mit etwas bewaffnet war, das wie eine Reihe herabstürzender Antennen aussah.

Als einer der ersten Vertreter seines Stammes bewegte er sich autonom und bewegte sich mit seinem segmentierten Schwanz von einer Seite zur anderen, um vorwärts zu schwimmen. Der Robotikforscher Richard Desatnik und seine Kollegen identifizierten im Jahr 2023 die Bewegungsmethode der Kreatur, nachdem sie Roboternachbildungen der Kreatur konstruiert hatten, um ihr Schwimmen zu simulieren.

Veröffentlicht in PNAS im November 2023 und soll in einer Präsentation bei der erscheinen 68. Jahrestagung der Biophysikalischen Gesellschaft Im Februar 2024 bezeugt die Arbeit der Forscher die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der von antiken Tieren inspirierten Robotik.

Über die Aufdeckung alter Mechanismen der Tierbewegung hinaus könnten die Pleurocystitiden-Bots beispielsweise auch zur Unterwasservermessung und Maschinenwartung beitragen, sagt das Team. Dies könnte eine mögliche Rückkehr von Pleurozystitiden in die Gewässer der Welt nach 500 Millionen Jahren bedeuten, jetzt in Form von Silikon und Draht.


Mehr lesen: Winzige Roboter fischen nach Mikroplastik


Was ist Soft Robotics und welche Anwendungen gibt es?

Weiche Robotik ist ein Teilgebiet der Robotik, das sich auf die Herstellung von Robotern aus weichen, formbaren Materialien wie Silikon konzentriert. Bots können daher die Bewegung von Tieren viel genauer nachahmen. Tatsächlich haben Forscher in den letzten Jahren häufiger auf flexible Bots zurückgegriffen, um die Biomechanik von Tieren aufzudecken Schlangen, Salamander, Meeresschildkrötenund viele mehr.

Doch die Erkenntnisse, die diese Roboter über Tierbewegungen liefern, beschränken sich nicht nur auf moderne Tiere. Laut Desatnik und Kollegen ahmen diese Roboter auch die Bewegungen antiker Lebewesen wie Pleurozystitiden nach.

„Wir haben viel von modernen Lebewesen gelernt, aber das ist nur 1 Prozent der Tiere, die in der Geschichte unseres Planeten existiert haben“, sagte Desatnik in einem Pressemitteilung. „Wir wollen sehen, ob wir etwas von den anderen 99 Prozent der Lebewesen lernen können, die einst auf der Erde lebten.“


Mehr lesen: Die Geheimnisse der Fledermaus-Echoortung könnten Robotern helfen, mit Ton zu navigieren


Was ist beim Bau alter Tier-Bots erforderlich?

Als Ausgangspunkt für die Bots des Teams dienten Fossilien- und Computeranalysen. Ersteres informierte über die Größe und Form des Körperbaus und letzteres identifizierte, welche Bewegungsmechanismen für einen Pleurozystitiden am besten geeignet sind – ein mit Seesternen und Seeigeln verwandtes Lebewesen, das zur Bewegung mit einem muskulösen Stiel oder Schwanz bewaffnet ist. Mithilfe von Silikon und Formgedächtnislegierungsdraht konstruierte das Team Roboter mit starken, geschwungenen Stielen, um die Bewegung des Lebewesens aus dem Paläozoikum nachzuahmen.

Die Roboter stellten fest, dass das Hin- und Herschwenken des Stammes des Tieres den Pleurozystitiden nach vorne getrieben hätte. Sie zeigten auch, dass ein längerer Stiel den Pleurocystitiden schneller vorangetrieben hätte als ein kürzerer Stiel, eine Tatsache, die anscheinend durch paläozoische Fossilien bestätigt wird, die im Laufe der Zeit immer längere Schwänze aufwiesen.

Nach Ansicht des Teams könnte die Inspiration durch alte Tiere die Bereiche Biologie, Biomechanik und Robotik weiter voranbringen. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Taktik, die das Team „Paläobionik“ nennt, zur Erforschung des Ozeans beitragen oder bei der Erledigung komplexer Aufgaben unter Wasser helfen könnte, indem sie auf lange verlorenen Formen antiker Bewegung aufbaut.

„Ob es sich um geologische Vermessungen handelt oder um die Reparatur aller Maschinen, die wir unter Wasser haben“, fügte Desatnik in der Pressemitteilung hinzu, die Einsatzmöglichkeiten dieser Roboter sind vielfältig, was bedeutet, dass die längst ausgestorbenen Pleurocystitiden für uns möglicherweise noch nützlich sein könnten.


Mehr lesen: Wie könnten von Krakententakeln inspirierte technische Handschuhe dem Menschen helfen?



Image Source

You May Also Like

More From Author

+ There are no comments

Add yours