M4 Multi-Modal Mobility Morphobot im Fahrmodus auf einem Stein

M4: Dieser Transformer-Roboter kann fahren, „laufen“ und fliegen (Video)

Publiziert von Nils Waldmann

am

Roboter gibt es in vielen Arten und Bauweisen. Den „M4“ macht eine Sache jedoch ganz besonders: Das Gerät kann sich aussuchen, wie es sich fortbewegen möchte. Und zwar auf acht verschiedene Weisen inklusive eines Drohnenmodus zum Fliegen.

Viele interessante Anwendungsfälle für UAVs, die wir heute in kommerziellen Produkten finden, haben ihren Ursprung in der Forschung gefunden. Themen, wie die Erkennung von Lebenszeichen liegender Personen am Boden, das Aufladen von Drohnen direkt an Hochspannungsleitungen oder die Entschlüsslung von DJIs DroneID-Protokoll sind nur einige Beispiele aus dieser Rubrik.

Wissenschaftler des Caltech (California Institute of Technology) haben im Rahmen ihrer Arbeit jetzt einen Roboter entwickelt, der sich möglichst flexibel von A nach B bewegen kann und dabei auch zum UAV transformiert.

M4 passt seinen Fortbewegungsmodus der Umgebung an

Die Bezeichnung M4 ist eine Abkürzung für den Begriff Multi-Modal Mobility Morphobot, also einen wandlungsfähigen Roboter, der seine Art der Fortbewegung anpassen kann. Das beschreibt die Funktionen des M4 nahezu perfekt.

M4 Multi-Modal Mobility Morphobot im Fahrmodus auf einem SteinBildquelle: Caltech | ©
Der M4 im Fahrmodus.

Das Gerät verfügt über vier Propeller, die an klappbaren Armen befestigt sind. Die Arme werden im Drohnenmodus ausgeklappt oder im Fahrmodus an den Hauptteil des Roboters angelegt. Die Außenfläche der Mantelpropeller ist dabei mit einem Antrieb ausgestattet, welche dem Roboter das Fahren auf dem Boden ermöglicht.

Außerdem kann der M4 sich „strecken“, um sein gesamtes Profil flacher zu gestalten, um beispielsweise unter Gegenständen durchzukriechen. Des Weiteren ist die kleine Maschine in der Lage, Schrägen hochzufahren, in dem ein paar Räder auf dem Boden bleibt und die andere Achse von den Propellern in die Luft gehoben wird. Auf dieselbe Art und Weise kann der Morphobot auch aufrecht stehen und „gehen“, in dem ein Propellerpaar das Fahren auf einer Achse ausbalanciert.

Erdacht wurde das Gefährt von Morteza Gharib und Alireza Ramezani, die es im Rahmen ihrer Forschung mit einem Team verwirklichten.

Vollgestopft mit Hardware

Begleitend zu der Entwicklung des M4 veröffentlichten die Forscher ein passendes Paper mit dem Titel „Multi-Modal Mobility Morphobot (M4) with appendage repurposing for locomotion plasticity enhancement“ in dem die Funktionsweise des Morphobots beschrieben ist.

In diesem gehen die Wissenschaftler auch auf die Hardware des M4 ein. Die Energie kommt aus einem 6S-LiPo-Akku mit 4000 mAh. Dieser versorgt alle Controller sowie die beiden Antriebe mit genügend Leistung.

Für die Auswertung aller Sensoren, das Berechnen der Steuerbefehle und das Treffen von Entscheidungen ist eine SAM3X8E Controller mit einem ARM Cortex M3 SoC zuständig. Der Flight Controller wurde mit einem STM32H743A1 (Cortex M7) umgesetzt.

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

Quelle: Caltech

Als Leistungsstufen kommen vier TB67H420FTG Treiber für die Ansteuerung der Motoren für die Fortbewegung am Boden zum Einsatz, die ihr Drehmoment über eine integrierte Untersetzung an die Räder abgeben. Als ESCs für die vier Flugantriebe setzt der M4 auf vier APD 80F3[X] ESCs.

Für die Bewegung der Arme (Klappen und Strecken) sind insgesamt acht Servos mit 55 kg.cm Drehmoment verantwortlich – jeweils zwei Servos pro Arm.

Die gesamte Erkennung der Umwelt läuft über eine Intel RealSense D455 Kamera, deren Bilder von einem NVIDIA Jetson Nano Computer ausgewertet werden. Mit dieser Konfiguration kann der M4 seinen Weg durch ein Terrain selbstständig planen. Dazu gehört auch die Entscheidung, welche Fortbewegungsart zum Überwinden von Hindernissen jeweils die geschickteste ist.

Quelle: Caltech, Nature

Bleibt in Kontakt!

Wenn ihr über die neuesten Drohnen-News, Drohnen-Leaks, Drohnen-Gerüchte, Drohnen-Guides und Drohnen-Testberichte auf dem Laufenden bleiben möchtet, dann folgt uns gerne auf unseren Social-Media-Kanälen!

Außerdem freuen wir uns natürlich über eure Nachrichten oder Fragen in den Kommentaren!


Hinweis: Mit Sternchen (*) markierte Links sind Affiliate-Links / Partnerlinks. Mit einem Kauf über diesen Link erhalten wir als Seitenbetreiber eine Verkaufsprovision. So kannst du Drone-Zone.de ganz einfach unterstützen. Bitte beachtet, dass es sich bei Drone-Zone um eine reine Website zur Information und keinen Online-Shop handelt. Ihr könnt über unsere Seite keine Kaufverträge über die dargestellten Artikel abschließen und auch keine persönliche Beratung hierzu in Anspruch nehmen. Mehr Informationen dazu findest du hier.

Avatar-Foto

Nils Waldmann

Hi, ich bin Nils! Ich bin leidenschaftlicher Modellbauer, Hobby-Fotograf, Akku-Liebhaber und RC-Pilot. Ich berichte hier über die neusten Entwicklungen in der Drohnen-Branche und kümmere mich um detaillierte Anleitungen, Guides und Testberichte.

Bildquellen

  • M4 Multi-Modal Mobility Morphobot im Fahrmodus: Caltech | ©

Schon gesehen?

Ford Fusion 2020

Patent: Ford lässt Drohnen auf Autodächern landen

Der US-Automobilhersteller Ford hat ein neues Drohnenpatent veröffentlicht, das eine Technologie beschreibt, die Drohnen beim Landen auf Fahrzeugen helfen soll. Damit baut der Automobilkonzern sein Engagement in der Entwicklung im ... jetzt lesen!

Schnee und Eis

POPCORN Algorithmus zählt Pinguine mit Drohnen

Um die Population von Pinguinen im Blick zu behalten, führen Wissenschaftler regelmäßig Zählungen durch. Ein neuer Algorithmus namens POPCORN half in diesem Jahr das erste Mal dabei, über 300.000 brütende ... jetzt lesen!

H2Go Power Drohne mit Brennstoffzelle

Drohne mit Brennstoffzellen-Antrieb aus dem 3D-Drucker

Das britische Unternehmen H2GO Power hat in Zusammenarbeit mit dem Drohnenhersteller Ballard eine Drohne mit Brennstoffzelle vorgestellt, die im 3D-Drucker gefertigt wurde. Dank der Brennstoffzelle und dem ultra-leichtem Design soll ... jetzt lesen!

Smart 100 FPV-Racer - FPV Action

Neuromorphes KI-Gehirn lässt erste Drohne autonom fliegen

Wenn Drohnen aktuell mit autonomen Flugfunktionen ausgestattet sind, nutzen sie dafür klassische Hardware, um die Bildinformationen zur Navigation zu verwenden. Neuromorphe Prozessoren sollen diesen Vorgang deutlich effizienter machen, indem sie ... jetzt lesen!

Schreibe einen Kommentar