Robot rolt de boom in

Een robotslang ontdekt de wereld en vindt daarbij nieuwe manieren om in een boom te klimmen. Hij kan ook zwemmen.

De manier waarop de robotslang van de Carnegie Mellon Universiteit in een boom klimt, is opzienbarend. Hij kruipt, min of meer als een echte slang, naar de boom toe, wikkelt zich in een spiraal om de stam en rolt zich dan omhoog. Daarbij wentelt de hele slang om zijn lengteas; elke schakel waaruit het beest bestaat werkt min of meer als een wiel dat langs de stam omhoog rolt. Op een gegeven moment houdt de rollende beweging op; de kop van de slang (met ingebouwde camera) komt los van de stam en kijkt parmantig in het rond alsof hij wil zeggen: prima uitzicht hier!

Dit is te zien op een video die het laboratorium voor biorobotica van Carnegie Mellon in Pittsburgh vorige week op YouTube heeft gezet. Onder leiding van hoogleraar Howie Choset werkt het lab al een paar jaar aan dergelijke robots. Choset: ‘In die boom klimmen kunnen we nu. Wat nog lastig is, is voorbij een tak komen, of op de tak zelf klimmen.’

De robot in de video is ruim een meter lang en bestaat uit zestien identieke schakels. Hij is makkelijk uit te breiden, stelt Choset. Robotslangen zijn op ruw terrein in het voordeel ten opzichte van robots op wieltjes. Dat geldt tot op zekere hoogte ook voor robots op pootjes, maar slangen kunnen op extra moeilijk toegankelijke plekken komen. Behalve in bomen (en benen als het zo uitkomt) kruipen Chosets slangen onder andere trappen op en af. Ze kunnen door gaas, langs de binnen- of de buitenkant van pijpen, en met een waterdicht jasje aan kunnen ze zelfs zwemmen.

De manier waarop de robotslang in de boom klimt, is een van de voortbewegingswijzen die Choset heeft ontdekt die in de natuur niet voorkomt. Tot nu toe zijn er tien verschillende manieren van vooruitkomen gevonden, die de kunstmatige slangen nu daadwerkelijk beheersen. Daaronder bijvoorbeeld de golfvormige kruiptechniek die rupsen gebruiken en het zijwaarts schuifelen zoals sommige ratelslangen doen. Maar ook een manier om zich in een nauwe verticale ruimte omhoog te werken, die wat wegheeft van het indraaien van een kurketrekker. In zijwaartse richting over de grond rollen blijkt een van de meest energiezuinige manieren van verplaatsen te zijn, vooral omdat dat een continue beweging is. Sidewinding als een ratelslang is bijna net zo efficiënt en is minder gevoelig voor obstakels, aldus Choset.

In ten minste één opzicht zijn de robots niet klaar voor het grote werk: voor stroom en dataverkeer zijn ze nog afhankelijk van een kabel. Willen ze echte bewegingsvrijheid krijgen, dan zal die kabel eraf moeten.

Choset zegt dat een ontwerp zonder kabel al klaarligt.

Herbert Blankesteijn