Laufroboter simuliert natürliche Gangart

Wissenschaftler sind der biologischen Bewegung auf der Spur

Um den Gangartwechsel beim Menschen zu erforschen haben Bewegungsforscher der Friedrich-Schiller-Universität Jena einen Prototyp für einen einfachen Laufroboter konstruiert. Anhand dieser künstlichen Beine will das Forscherteam rund um André Seyfarth, Professor am Institut für Sportwissenschaft der Universität Jena, „künstliche Beine“ entwickeln, die selber stabil laufen können.

Neben der Analyse von Gangmustern am Messlaufband und der Simulation der Beinbewegungen am Computer haben die Jenaer Wissenschaftler nun den biologischen „Gang“ technisch umgesetzt. Der Laufroboter aus zwei Metallstäben, Ober- und Unterschenkel, ist federnd gelagert, durch Scharniergelenk verbunden und wird von der Hüfte her mit einem Motor angetrieben. Dabei erzeugt der Motor eine Schwingung und steht stellvertretend für oszillierende Muskeln. „Genau wie diese weiß der Antrieb jedoch nicht, wohin die Bewegung gehen soll“, erklärt der Wissenschaftler. Die Bewegungsrichtung wird alleine durch die Beine bestimmt.

Die Füße haben die Forscher in den ersten Modellbeinen noch vernachlässigt. Um eine natürlich anmutende Hüpfbewegung zu erreichen, werden sie laut Seyfarth nicht gebraucht. „In der Einfachheit liegt der wissenschaftliche Gewinn“, erläutert Seyfarth sein Vorgehen. „Wer bei Laufrobotern an Maschinen auf zwei Beinen denkt, wird von unserer simplen mechanischen Umsetzung enttäuscht sein. Wer sich aber dafür interessiert, welche fundamentalen Gesetze der Beinbewegung innewohnen, dem geben die überraschend einfachen Roboterbeine erstaunliche Auskünfte“, so Seyfarth. Der Roboter wurde gemeinsam mit Ingenieuren der Ilmenauer Firma Tetra gebaut. Die Weiterentwicklung könnte laut Seyfarth zur Entwicklung von besseren Beinprothesen führen.