Montageroboter bauen 3D-Objekte im Team

Ganze Heerscharen von kleinen Montagerobotern bauen gemeinsam komplexe Systeme zusammen, Flugzeuge etwa oder Siedlungen auf dem Mond. Das ist die Vision von Benjamin Jenett, wissenschaftlicher Mitarbeiter von Professor Neil Gershenfeld vom Zentrum für Bits und Atome am Massachusetts Institute of Technology (MIT). [...]

Jenett hat Prototypen dieser Roboter entwickelt, die kleine Strukturen montieren und im Team auch größere Aggregate zusammenbauen können. „Die Roboter vereinen erstklassige Mechanik mit atemberaubenden Demonstrationen, neuer Hardware und einer Simulation mit 100.000 Elementen“, kommentiert Aaron Becker, Professor für Elektrotechnik und Computerwissenschaften an der University of Houston, das aktuelle MIT-Vorhaben, an dem er jedoch nicht beteiligt ist.

Einfach, aber leistungsfähig

Laut Gershenfeld handelt es sich um eine neue Form der Robotik. Bisher gibt es zwei Arten. Dem Fachmann nach ist die eine hochkomplex und für spezielle Aufgaben ausgelegt, etwa für bestimmte Montageschritte. Die andere beziehe sich auf Massenprodukte mit weit geringerer Leistung. Die neuen Roboter seien eine Alternative: Einfach gebaut, aber weitaus leistungsfähiger als bisherige Simpel-Roboter.

Komplexes Navigationssystem

Hochleistungsroboter benötigen ein komplexes Navigationssystem, um stets genau zu wissen, wo beispielsweise ihr Greifer ist. Bei der neuen Art von Robotik fungieren Bauteile und Roboter als Gemeinschaft. Die kleinen Monteure müssen nur wissen, in welcher Beziehung sie zu den kleinen Teilen stehen, aus denen sie komplexe Strukturen aufbauen. Sie hangeln sich an den von ihnen selbst geschaffenen Strukturen voran.

Wie ein Foto aus Pixeln besteht, werden 3D-Objekte aus Voxeln zusammengebaut, also Grundeinheiten oder Bauklötzen. Diese besitzen an den Verbindungsstellen Einrastpunkte, ähnlich wie Legosteine. Die Roboter bestehen aus zwei V-förmig angeordneten Armen, die sie sowohl zum Montieren als auch zur Fortbewegung nutzen, die der einer Raupe ähnelt. Die Präzision, die nötig ist, liegt nicht im Roboter, sondern in der Struktur, die er schafft. „Er muss nur wissen, wie sein nächster Schritt auszusehen hat“, unterstreicht Jenett abschließend.