Die Wissenschaftler schauen fasziniert auf den Bildschirm. Vor ihnen hangelt ein Faultier an einer Stange entlang. Der Film erlaubt einen Röntgenblick unter die Haut des Tieres. Aus zwei Blickrichtungen zeichnen Kameras auf, wie unbeweglich die Gliedmaßen dabei bleiben.
Die Fortbewegung ist sicherer, aber auch wesentlich langsamer als bei einer Ratte. Die Ratte balanciert auf der Stange und spreizt ihre Pfoten beim Klettern. Ein weiterer Kletterkünstler ist das Chamäleon: Es klettert sicher und schnell, weil es die Kletterstange zwischen den zweiten und dritten Finger fasst.
„Noch nie gab es solche Bilder der Klettermechanismen von Säugetieren“, sagt Professor Martin Fischer vom Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie der Universität Jena. Möglich macht das eine weltweit einmalige und 1,5 Millionen Euro teure Röntgenvideoanlage, die 2000 Bilder in der Sekunde liefert. Sie ist die Basis für ein Forschungsprojekt, an dem mehrere Universitäten beteiligt sind. Nach dem Vorbild der Natur soll eine neue Generation von Kletterrobotern entstehen.
Eine echte Innovation
„Etwas Vergleichbares gibt es auf der Welt noch nicht“, sagt Fischer. Der neue, „Klettermaxe“ genannte Roboter soll sich von existierenden Kletterrobotern durch die von Tieren abgeschaute Art der Fortbewegung unterscheiden.
Seine Erfahrungen in den Prototyp des Roboters bringt unter anderen Hartmut Witte von der Technischen Universität Ilmenau ein. Witte ist Deutschlands einziger Professor für Biomechatronik. „Ein marktreifes Produkt erwarten wir in drei Jahren“, sagt der Evolutionsbiologe Fischer. Der Roboter soll etwa 35 Zentimeter lang und maximal 1500 Gramm schwer werden. Nach den Plänen der Wissenschaftler soll er sich völlig autonom bewegen und senkrecht nach oben klettern können.
In dem kleinen künstlichen Kletterer ruht ein gigantisches Potenzial. Er könnte Kabelschächte in Hochhäusern inspizieren, sich an Kabeln hochhangeln und Schäden in Rohrleitungssystemen aufspüren. Am Kopf könnten Kameras und Sensoren installiert sein. „Wir haben auf diesem zukunftsträchtigen Markt eine große Chance“, sagt Witte.
„Wenn das gelingt, hätten wir eine echte technologische Innovation“, meint Andreas Karguth vom Ilmenauer Unternehmen Tetra - Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH. Hier in Ilmenau soll der Roboter nach den Vorgaben der Experten gebaut werden.
Fest, aber nicht zu fes t
„Autonome Roboter sind die Technologie des 21.Jahrhunderts“, sagt Karguth. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt „InspiRat – Bionisch inspirierter Kletterroboter für externe Inspektionen linearer Strukturen“ in den nächsten drei Jahren mit 3,45 Millionen Euro.
Damit der Roboter senkrecht nach oben klettern kann, sind neue technologische Ansätze notwendig. Noch haben sich Fischer und Witte nicht entschieden, ob das Festkrallen wie bei einem Eichhörnchen oder das Greifen wie bei einem Faultier die bessere Methode zum Fortbewegen ist. „Der Roboter muss seine Kräfte präzise dosieren“, sagt Fischer.
Er müsse selbst an glatten Oberflächen fest genug haften, um nicht abzurutschen. Dazu gehört aber auch, dass er sich mühelos wieder vom Untergrund lösen kann. Zugleich darf er nicht zu fest zugreifen, um Kabel und Rohrleitungen nicht zu beschädigen. „Wichtig ist auch, dass der Roboter selbst beim Einsatz entscheidet, wie er sich bei veränderten Bedingungen weiter fortbewegt“, sagt Fischer.
Nach dem Projekt Kletterroboter will der Zoologe mit der Röntgenanlage bei Ratten Veränderungen im Bewegungsablauf nach einem Schlaganfall erkunden. „Das Greifen läuft anders ab als vor der Krankheit“, so Fischer. Das könnte bei der Therapie von Schlaganfallpatienten Beachtung finden.
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