Mechanical modelling of quadruped locomotion

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Manfred Hiller (†)
• Subject Area: Mechanics
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5351675

Ziel des Projektes ist es, den Wissenstransfer zwischen Zoologie und Ingenieurwissenschaft durch Simulationstechniken zu unterstützen und die technische Umsetzung der an kleinen Säugetieren beobachteten Bewegungsprinzipien zu ermöglichen. Die Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Fischer in Jena (Antrag FI 410/4-4) hat dabei zum Ziel, die aufwendigen Bewegungsstudien an lebenden vierbeinigen Säugetieren durch skalierbare mechanische Modelle zu ergänzen. Im Experiment gewonnene Daten dienen zur Validierung der Modelle, die dann in der Simulation variiert werden, um die wesentlichen Einflußfaktoren zur Erreichung eines natürlichen vierbeinigen Bewegungszyklus zu ermitteln. Die Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dillmann in Karlsruhe (Antrag DI 330/10-3) zielt auf die technische Umsetzung einer vierbeinigen Laufmaschine. Der bisherige Versuchsträger BISAM soll weiter verbessert werden hinsichtlich Robustheit und Energieeffizienz. Potential liegt in der Gestaltung der Beine und Füße. Die Neuentwürfe sollen auf den in der Natur beobachteten Prinzipien basieren und in Form eines virtuellen Prototypen umgesetzt werden. Um zu gesicherten Simulationsergebnissen zu gelangen, ist in einem ersten Schritt die Modellbildung und Validierung des Versuchsträgers in seiner jetzigen Form vorrangig. Aufbauend auf dem Grundgerüst dieses Modells und den Erkenntnissen aus den Studien der natürlichen Lokomotion, steht am Ende des Projektes ein virtueller Prototyp einer biologisch inspirierten vierbeinigen Laufmaschine, die dynamische Gangarten in unebenem Gelände beherrscht.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1039: Autonomes Laufen