Im Mittelpunkt des Moduls Terrestrische Lokomotion steht die Frage, wie sich Tiere an Land bewegen – und was wir als Ingenieur:innen daraus lernen können. Dieser Frage sind unsere Masterstudierenden während einer Exkursion nach Kleve an der Hochschule Rhein-Waal nachgegangen und haben ihr Wissen direkt in die Praxis umgesetzt.
Eine Woche lang haben sich die Studierenden intensiv mit der Lokomotion an Land beschäftigt – theoretisch und experimentell. Ein zentrales Projekt: die eigenständige Programmierung des Roboterhundes CM4 XGO V2.
Der Roboterhund besitzt von Haus aus verschiedene vorprogrammierte Gangarten. Das Ziel der Studierenden war jedoch anspruchsvoller: den Gang selbst zu entwickeln – auf Basis biologischer Ganganalyse.
Dafür haben sie Slowmotion-Aufnahmen des Roboterhundes erstellt und die einzelnen Bilder eines Gangzyklus extrahiert. Mit einem selbst geschriebenen Python-Programm wurden anschließend die Gelenkpunkte getrackt und die Winkel als Funktion der Zeit berechnet. Diese Daten bildeten die Grundlage für die direkte Ansteuerung der Motoren über die Python-Schnittstelle des Roboters.
Zunächst wurde die Bewegung für ein einzelnes Bein erfolgreich realisiert. Bei der Umsetzung auf alle vier Beine zeigte sich eine technische Herausforderung: Die Schnittstelle ermöglichte keine parallele Bearbeitung der Steuersignale. Die Studierenden entwickelten eigenständig eine Lösung und realisierten am Ende einen funktionierenden Vierbeinergang.
Neben der Robotik umfasste die Woche weitere Inhalte: Vorträge zur Lokomotion, die Sezierung eines Pferdebeins sowie Versuche zur menschlichen Fortbewegung. Der Austausch mit Studierenden und Forschenden der Hochschule Rhein-Waal bereicherte die Woche zusätzlich.
Das Modul zeigt exemplarisch, was den Master Bionik: Mobile Systeme auszeichnet: praxisnahes, interdisziplinäres Arbeiten an echten Herausforderungen mit biologischen Prinzipien als Ausgangspunkt und technischen Lösungen als Ziel.