Mori3: ein polymorpher Roboter für die Raumfahrt

Jamie Paik und ihr Forscherteam von der EPFL School of Engineering haben einen Origami-ähnlichen Roboter entwickelt, der seine Form verändern, sich bewegen und mit Objekten und Menschen interagieren kann.
Kevin Andrew Holdcroft und Jamie Paik © Jamani Caillet / EPFL

Durch die Kombination von Inspirationen aus der digitalen Welt der Polygonvermaschung und der biologischen Welt des Schwarmverhaltens kann sich der Mori3-Roboter aus 2D-Dreiecken in fast jedes 3D-Objekt verwandeln. Die EPFL-Forschung, die in Nature Machine Intelligence veröffentlicht wurde, zeigt, wie vielversprechend die modulare Robotik für die Raumfahrt ist. «Unser Ziel mit Mori3 ist es, einen modularen, Origami-ähnlichen Roboter zu schaffen, der je nach Umgebung und Aufgabe beliebig zusammen- und auseinandergebaut werden kann», sagt Jamie Paik, Direktorin des Reconfigurable Robotics Lab. «Mori3 kann seine Grösse, Form und Funktion ändern.»

Ein Polygon-Roboter

Die einzelnen Module des Mori3-Roboters haben eine dreieckige Form. «Wir haben gezeigt, dass die Polygonvermaschung eine praktikable Roboterstrategie ist», sagt Christoph Belke, Postdoktorand im Bereich Robotik. Um dies zu erreichen, musste das Team die Grenzen verschiedener Aspekte der Robotik, einschliesslich des mechanischen und elektronischen Designs, der Computersysteme und des Ingenieurwesens, überschreiten: «Wir mussten die Art und Weise, wie wir die Robotik verstehen, neu denken», erklärt Belke. «Dieser Konzeptnachweis ist ein Erfolg, denn die Mori3-Roboter sind in der Lage, die drei Dinge zu tun, die Roboter können sollten: sich fortbewegen, Objekte handhaben und transportieren und mit den Benutzerinnen und Benutzern interagieren.»

Für den Weltraum bestimmt

© 2023 Christoph Belke, Raphaël Galeuchet, EPFL RRL

Was ist der Vorteil von modularen und multifunktionalen Robotern? Paik erklärt, dass Roboter ihre Form oder Konfiguration ändern können müssen, um ein breites Spektrum an Aufgaben zu erfüllen: «Polygonale und polymorphe Roboter, die miteinander verbunden sind, um gelenkige Strukturen zu schaffen, können für eine Vielzahl von Anwendungen effektiv eingesetzt werden», sagt sie. «Natürlich ist ein Allzweckroboter wie Mori3 in bestimmten Bereichen weniger effektiv als spezialisierte Roboter. Das Hauptargument für Mori3 ist jedoch seine Vielseitigkeit.» Die Mori3-Roboter wurden unter anderem für den Einsatz in Raumschiffen entwickelt, die nicht über den nötigen Platz verfügen, um verschiedene Roboter für jede einzelne Aufgabe unterzubringen. Die Forschenden hoffen, dass die Mori3-Roboter für Kommunikationszwecke und externe Reparaturen eingesetzt werden können.

Literaturhinweis

Belke, C.H., Holdcroft, K., Sigrist, A. et al. Morphological flexibility in robotic systems through physical polygon meshing. Nat Mach Intell 5, 669–675 (2023). https://doi.org/10.1038/s42256-023-00676-8