09/02/2024
Door Ad Spijkers
Avocado genaamde robot van ETH Zürich manoeuvreert rond de takken in de boomtoppen.
Hij abseilt vanaf hoogte en zwaait om obstakels heen. Op een dag zal robot Avocado door het bladerdak van het regenwoud manoeuvreren en gegevens verzamelen voor onderzoekers over dit moeilijk toegankelijke leefgebied. De robot wordt momenteel ontwikkeld door onderzoekers van de Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH).
De boom in
Avocado dankt zijn naam aan zijn robuuste behuizing waarvan de vorm lijkt op de groene vrucht. In de behuizing zit technologie waarmee de robot autonoom door boomtoppen kan navigeren. Het idee achter dit onderwerp is om robots uit de fabriekshallen te halen en ze buiten te gebruiken voor milieuonderzoek
Vooral in tropische regenwouden – de gebieden met de hoogste biodiversiteit ter wereld – speelt een groot deel van het leven zich af in het dichte bladerdak. Het verkennen van deze habitats is moeilijk. Onderzoeksteams die in bomen klimmen, kunnen alleen op specifieke punten gegevens verzamelen. Ook voor bestaande robots is de omgeving een uitdaging. Drones zijn hier niet geschikt omdat hun rotoren verstrikt zouden raken in de bladen. Klimrobots hebben moeite met de verschillende diktes en eigenschappen van takken.
Als een spin aan een draad
De onderzoekers kwamen op het idee om van bovenaf toegang te proberen. De robot wordt met een touw aan een hoge tak van de boom vastgemaakt en van daaruit in de kruin neergelaten. De onderzoekers haalden hun idee uit spinnen, die ook op draden abseilen. In de huidige testfase bevestigen de onderzoekers de robot nog handmatig door in de boom te klimmen. Later zou een drone kunnen dienen als een soort moederschip, dat de robot naar ontoegankelijke gebieden vervoert en verankert in de bovenste takken van de bomen.
Eenmaal aangemeerd kan Avocado zelfstandig op en neer bewegen dankzij een lier in het bovenste gedeelte van de behuizing. In het bolvormige gedeelte, waar de kern van de echte exotische vrucht zit, beschikt de robot over twee rotoren. Met de hulp hiervan krijgt de robot vaart en kan hij rond takken, bladeren en andere obstakels manoeuvreren.
De onderzoekers hebben in simulaties getest hoe de robot door slim gebruik van een kabellier en rotoren zijn eigen weg kan banen. Via een ingebouwde camera ontvangt hij informatie over zijn omgeving. Dat is overigens niet zo eenvoudig. In de boomtoppen zijn er moeilijke lichtomstandigheden met veel wisselingen tussen licht en donker. De onderzoekers proberen nu de camera te gebruiken om zelfs onder deze omstandigheden dieptewaarneming te realiseren. De robot kan al een bepaald binnenparcours afleggen en heeft ook een test in een echte boom overleefd.
Waar niemand heen kan
Als Avocado de autonome voortbeweging volledig onder de knie heeft, kunnen de onderzoekers zich langdurig gebruik in het regenwoud voorstellen. Omdat de robot aan het touw is bevestigd, gebruikt hij alleen energie als hij moet bewegen. In het gunstigste geval zou een zonnecel van bovenaf ook elektriciteit kunnen leveren. De robot is zo stil dat hij de wezens die in de boom leven niet stoort.
Bevestiging aan het touw heeft nog een voordeel. De robot kan veel gewicht dragen en daarom uitgerust met veel technologie. Hij kan bijvoorbeeld vochtigheids- en temperatuursensoren meenemen om het microklimaat in verschillende delen van een boomtop in kaart brengen. Of hij kan met grijparmen en luchtfilters DNA-monsters verzamelen. Misschien worden zelfs nieuwe dier- of plantensoorten ontdekt. Wetenschappers achter het waarschijnlijk dat voorheen onontdekte soorten in het bladerdak van het regenwoud wonen.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: Emanuele Aucone