Elche wiegen bis zu 800 kg. Ihre Hufe helfen ihnen, in schlammigem Gelände nicht stecken zu bleiben. Die Funktionsweise haben sich nun Biorobotik-Forschende zunutze gemacht.
Ein Roboter mit "Elchfüßen" in schlammigem Gelände.
Centre for Biorobotics, Taltech (Simon Pierre Godon)
Ein Team der Technischen Universität Tallinn (TalTech) hat biologisch inspirierte Füße entwickelt, die die Mobilität von Robotern auf schwierigem Gelände wie Schlamm und nassem Schnee erheblich verbessern sollen. Laut Veröffentlichung im Fachmagazin Bioinspiration & Biomimetics könnte es Robotern somit ermöglicht werden, zum Beispiel in der Landwirtschaft zu helfen.
Die Idee hatte Simon Godon, Doktorand am TalTech Centre for Biorobotics. Er kombinierte seine Beobachtungen auf der Rinderfarm seiner Eltern in Berry, Frankreich, mit seinem Wissen über Maschinenbau und Biorobotik – und schlug auf dieser Grundlage Hightech-Hufe vor, die insbesondere beim Laufen auf Schlamm große Vorteile bieten sollten.
Physikalische Experimente mit echten Elchfüßen unter Laborbedingungen hätten daraufhin gezeigt, dass dies tatsächlich der Fall sei: "Beim Betreten und Verlassen von Schlamm dehnen sich die gespaltenen Hufe des Elchs aus und ziehen sich zusammen, wodurch sich die Kontaktfläche vergrößert beziehungsweise verkleinert." Der größte Vorteil sei jedoch, dass die gespaltenen Hufe beim Herausziehen aus dem Schlamm die Saugkraft brechen.
Bewegen der Hufe löst Spannung
"Wir haben festgestellt, dass sich der Huf des Elchs ähnlich wie ein Saugnapf verhält: So wie man es schafft, mit dem Fingernagel unter seine Oberfläche zu greifen und die Saugkraft zu brechen", erklärt Godon. Mit Schlamm sei es ähnlich wie mit nassen Badezimmerfliesen: Unter den Füßen des Tieres bilde sich ein Vakuum. "Durch das Bewegen der Hufe wird diese Spannung gelöst."
Die Hufe beschleunigen jedoch nicht nur die Bewegung und machen sie energieeffizienter, sondern helfen auch, potenziell tödliche Situationen zu vermeiden, in denen ein Elch zu tief einsinken, stecken bleiben und sterben kann.
Die Forschenden entwarfen Silikonfüße für Roboter mit Beinen, die dasselbe Verhalten nachahmen sollten. Tests auf schlammigem Untergrund ergaben, dass die einfache Modifikation der Roboterfüße das Einsinken des Roboters und die Saugkraft um die Hälfte reduziert, während der Energieverbrauch des Roboters um bis zu 70 % sinkt.
