Ein Wissenschaftsteam des Computational Robot Design and Fabrication Lab (Create Lab) der École Polytechnique Fédérale de Lausanne hat einen alternativen Weg für einen Robotergreifer eingeschlagen und biologische mit synthetischen Komponenten miteinander kombiniert. Die Forscher benutzten die Exoskelette von Langustenschwänzen und verstärkten sie mit synthetischen Bauteilen, um daraus einen Robotergreifer zu erstellen, der Objekte mit bis zu 500 g Gewicht anheben kann.

Die Exoskelette von Langusten bestehen aus mineralisierten Schalen mit Gelenkmembranen. Sie sind besonders steif und widerstandsfähig bei zugleich hoher Flexibilität. Sie bestehen aus einzelnen Segmenten, die sich unabhängig voneinander bewegen lassen. Dadurch können sich die Langusten im Wasser schnell fortbewegen. Die Wissenschaftler der EPFL haben deshalb angenommen, dass sich die Exoskelette der Krebstiere auch dazu eignen, um sie in der Robotik einzusetzen. Ihre Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler in der Studie „Dead Matter, Living Machines: Repurposing Crustaceans‘ Abdomen Exoskeleton for Bio-Hybrid Robots“ zusammengefasst, die in Advanced Science erschienen ist.

Die Wissenschaftler betteten ein Elastomer in das Exoskelett der Langustenschwänze ein, um darüber jedes einzelne Segment über eine motorisierte Basis ansteuern zu können. Das Exoskelett überzogen die Forscher zusätzlich mit einer Silikonbeschichtung, um es zu verstärken und dessen Lebensdauer zu erhöhen.

Roboterfinger aus Langustenschwänzen

Zwei dieser modifizierten motorisierten Exoskelette fügten die Forscher zu einem Robotergreifer mit zwei Fingern zusammen. In dieser Kombination ist der Greifer in der Lage, viele verschiedene Objekte unterschiedlicher Form und Größe bis zu einem Gewicht von 500 g anzuheben, darunter Textmarker und Tomaten.

Eingeschränkt wird das System lediglich durch die einzigartige biologische Form jedes Langustenschwanzes, da sich der Greifer auf jeder Seite etwa anders biegen kann. Die Wissenschaftler sehen jedoch die Möglichkeit, dieses Problem durch den Einsatz weiterer synthetischer Komponenten in den Griff zu bekommen.

„Obwohl die Natur nicht unbedingt die optimale Form liefert, übertrifft sie dennoch viele künstliche Systeme und bietet wertvolle Erkenntnisse für die Konstruktion funktionaler Maschinen, die auf eleganten Prinzipien basieren“, sagt Josie Hughes, Leiterin des Create Lab.

Die Forscher sind der Ansicht, dass sich mit fortschrittlichen synthetischen Erweiterungsmechanismen für biologische Strukturelemente etwa biomedizinische Implantate oder Plattformen zur Überwachung von Biosystemen herstellen lassen.

(olb)

Der 1985 gestartete Commodore Amiga war seiner Zeit voraus. Schon lange vor dem PC bot er Multitasking, flüssiges Scrolling, Kultspiele wie „Turrican 2” und Musik mit Gänsehaut-Garantie. Mit seinen leicht zu kopierenden 3,5-Zoll-Disketten hatte er jedoch einen Schwachpunkt, der ihm gleich in zweierlei Hinsicht zu schaffen machte: Einerseits leiteten Raubkopien den Untergang der Plattform in den 90-ern ein, und andererseits leiden heutzutage viele der Magnetscheiben unter Verfallserscheinungen. Auch ihre Laufwerke verweigern inzwischen reihenweise den Dienst, statt mit sonorem Schnurren die Disk zu lesen.

Die gute Nachricht: Es gibt mehrere Auswege aus dem Magnetdaten-Kollaps. Manchmal genügt bereits die Reinigung von Diskette und Laufwerk, um sie zu neuem Leben zu erwecken. Wer genug vom Ärger mit dem Laufwerk hat, kann an seiner Stelle einen Floppy-Emulator von Gotek einbauen. Diese kleinen Hardware-Emulatoren kosten je nach Ausführung nur rund 35 bis 70 Euro und können auch von Anfängern montiert werden – ganz ohne zu löten. Danach lassen sich ganz einfach ADF-Images (Diskettenabbilder) mit einem Drehknopf vom USB-Stick laden. Erlaubt ist das natürlich nur bei Sicherheitskopien eigener Originale oder bei freier Public-Domain-Software.

Der Umbau macht gemütliche Retro-Abende mit dem Amiga deutlich entspannter. In diesem Artikel erklären wir, wie sich Disketten und Laufwerke mit wenig Aufwand reinigen lassen und zeigen Schritt für Schritt, wie man einen USB-Floppy-Emulator einbaut. Für die Reinigung verwenden wir einen Amiga 600, für den Einbau einen Amiga 1200. Bei anderen Modellen läuft beides ähnlich ab. Im Internet sind Einbaurahmen für viele verschiedene Amiga-Computer erhältlich, darunter auch für die weitverbreiteten Modelle Amiga 500 und 600.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Amiga reparieren: Diskettenlaufwerk retten oder mit USB-Floppy-Emulator ersetzen“.
Mit einem heise-Plus-Abo können Sie den ganzen Artikel lesen.

US-Forscher der Purdue University haben ein drahtloses, dynamisch arbeitendes Hochleistungsladesystem zur Integration in Straßen entwickelt, um damit Elektro-Schwerlast-Lkw und Elektroautos während der Fahrt bei 65 mph (etwa 105 km/h) aufzuladen. Die Technik wird auf einem 400 m langen experimentellen Autobahnabschnitt des U.S. Highway 52/U.S. Highway 231 in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana getestet. Es ist die erste Straße in den USA, die mit dieser dynamischen Hochleistungsladetechnik ausgestattet ist.

Die Ladetechnik der Purdue University arbeitet induktiv. Der Strom wird dabei über in die Fahrbahn eingebettete Senderspulen über ein Magnetfeld an Empfängerspulen übertragen, die an der Unterseite eines Elektro-Lkw angebracht sind. Das Problem: Der Abstand zwischen Sender- und Empfängerspule ist relativ groß und das Fahrzeug bewegt sich mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit über die Ladeeinheiten. In den USA sind das auf den dortigen Highways typischerweise zwischen 65 und 75 mph (etwa 105 bis 120 km/h).

Ladung mit dynamischen Leistungsstufen

Um diese Probleme zu überwinden, nutzen die Forscher hohe Leistungsstufen, die dynamisch dem Bedarf angepasst werden. Bei dem Abschnitt West Lafayette sind das etwa bis zu 190 KW. Als Testfahrzeug kommt ein Prototyp eines batteriebetriebenen Lkws zum Einsatz. Die Wissenschaftler haben ihn dazu an das eigene Hochleistungsstromübertragungssystem angepasst. Die Forscher betonen in einer Mitteilung, dass die drahtlose Energieübertragung nicht nur für Elektro-Lkw geeignet ist, sondern sich prinzipiell in jedes Elektroauto integrieren lässt.

In den USA gibt es bereits mehrere Projekte, die ein drahtloses Ladesystem für Elektrofahrzeuge in Straßen testen. Allerdings seien diese Systeme nicht dazu geeignet, Elektro-Schwerlast-Lkw zu laden, da diese Systeme mit einer geringeren Leistung arbeiten. Zudem benötigen diese Ladesysteme mehrere Empfängerspulen, die in einem Anhänger hinter dem Zugfahrzeug untergebracht sind. Das Ladesystem der Purdue University arbeitet dagegen mit Spulen, die in einem Paket ausschließlich in der Zugmaschine untergebracht sind. Sie sind kompakter bei zugleich hoher Leistungsfähigkeit ausgeführt und vereinfachen dadurch das Stromempfangssystem im Lkw.

Die Forscher haben ihr Ladesystem zum Patent angemeldet. Sie wollen damit den Schwerlastverkehr elektrifizieren, ohne dabei auf sehr große und schwere Akkus in Elektro-Lkws angewiesen zu sein, die zusätzlich Platz für die Fracht wegnehmen. Auch können damit herkömmliche Elektro-Pkw geladen werden, sofern sie mit der Technik der Purdue University ausgerüstet sind. Sie könnten dann ebenfalls mit kleineren und leichteren Batterien auskommen, sofern sie immer wieder über die in Straßen eingebettete Ladetechnik aufgeladen werden. Über die Kosten des Systems, das aufwendig in die Straße integriert werden muss, macht die Purdue University keine Angaben.

(olb)