Faszination Technik Beweglich wie ein Fahrzeug und gelenkig wie ein Vierbeiner

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: der Bodenexkursionsroboter Tiger.

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Bei der Entwicklung des Roboters wurde eine maximale Beweglichkeit auf Rädern mit der Gelenkigkeit eines Vierbeiners verbunden.
Bei der Entwicklung des Roboters wurde eine maximale Beweglichkeit auf Rädern mit der Gelenkigkeit eines Vierbeiners verbunden.
(Bild: Hyundai)

Die Hyundai Motor Group hat ein neues Ultimate Mobility Vehicle (UMV) namens Tiger (Transforming Intelligent Ground Excursion Robot) vorgestellt. Der wandlungsfähige und intelligente Bodenexkursionsroboter ist das zweite UMV des Konzerns und das erste Unbemannte. Die Transportstudie ist so konzipiert, dass sie Nutzlasten verschiedener Art in unwegsamem Gelände transportieren kann. Entwickelt wurde Roboter vom konzerneigenen New Horizons Studio mit Sitz in Mountain View, Kalifornien. Das Studio kreiert UMV-Konzepte und greift dabei auf die Forschungs- und Innovationsführerschaft des Silicon Valley und anderer Innovationszentren zurück.

Transportmittel wie Tiger und die ihm zugrunde liegenden Technologien erweitern unser Vorstellungsvermögen. Wir suchen ständig nach Möglichkeiten, das Design und die Entwicklung von Fahrzeugen zu überdenken und die Zukunft von Transport und Mobilität neu zu definieren.

John Suh, Head of New Horizons Studio

Für unwegsames Gelände geeignet

Wenn seine Beine eingezogen sind, fährt TIGER wie ein allradgetriebenes Fahrzeug. Bleibt er jedoch stecken, nutzt er seine Gehfähigkeit, um voranzukommen.
Wenn seine Beine eingezogen sind, fährt TIGER wie ein allradgetriebenes Fahrzeug. Bleibt er jedoch stecken, nutzt er seine Gehfähigkeit, um voranzukommen.
(Bild: Hyundai)

Mit seinen außergewöhnlichen Fähigkeiten dient Tiger als mobiler wissenschaftlicher Erkundungsroboter für extreme, abgelegene Orte. Seine Basis ist modular aufgebaut und beinhaltet unter anderem ein ausgefeiltes Fortbewegungssystem mit Beinen und Rädern, eine 360-Grad-Steuerung und zahlreiche Sensoren für die Fernüberwachung. Vorgesehen ist auch ein kombinierter Einsatz mit unbemannten Luftfahrzeugen (Unmanned Aerial Vehicles, UAV), die Tiger vollständig aufladen und an unzugängliche Orte bringen kann. Aufgrund seines großen Laderaums kann der Erkundungsroboter Waren transportieren oder in Notsituationen Hilfspakete ausliefern. Die Beweglichkeit seiner Beine und Räder ermöglichen es ihm, verschiedene Extremsituationen vor allen Dingen in unwirtlichem Gelände zu bewältigen und dabei im Vergleich zu einem herkömmlichen Bodenfahrzeug die Transportgüter in einer gesicherten Position zu halten.

Das New Horizons Studio

Das New Horizons Studio treibt die Vision der Hyundai Motor Group voran, die Zukunft der Mobilität zu gestalten, und holt zukunftsorientierte, innovative Führungskräfte aus dem Silicon Valley und anderen Innovationszentren an Bord. Die in der Entwicklung befindlichen UMV-Konzepte sind in vielen Situationen einsetzbar. Sie könnten zum Beispiel bei Naturkatastrophen als Ersthelfer Leben retten. Oder sie bieten Menschen im Rollstuhl die Möglichkeit, an der Haustür abgeholt zu werden. Das Ziel von Elevate, Tiger und anderen Entwicklungen des Studios ist es, die Fahrzeugmobilität durch die Kombination von Robotik und rollender Fortbewegungstechnologie neu zu definieren.

Wenn seine Beine eingezogen sind, fährt Tiger wie ein allradgetriebenes Fahrzeug und agiert am effizientesten, da er sich durch Drehkraft fortbewegt. Wenn er jedoch stecken bleibt oder ein Terrain bewältigen muss, das auf Rädern kaum oder gar nicht passierbar ist, nutzt er seine Gehfähigkeit, um voranzukommen. Über diese Besonderheit verfügte bereits „Elevate“, die erste wandlungsfähige UMV-Studie der Hyundai Motor Group mit Rädern und beweglichen Beinen, die 2019 auf der CES (Consumer Electronic Show) vorgestellt wurde. Während Elevate Passagiere befördern kann, ist Tiger allerdings unbemannt. Durch die Kombination von Roboter- und rollenden Fortbewegungstechnologien sind beide Konzepte auf schwierigem Terrain selbst den leistungsfähigsten Geländewagen überlegen.

Zusammenarbeit mit Autodesk

Der Erkundungsroboter ist modular aufgebaut und beinhaltet neben einem ausgefeilten Fortbewegungssystem mit Beinen und Rädern, eine 360-Grad-Steuerung und zahlreiche Sensoren für die Fernüberwachung.
Der Erkundungsroboter ist modular aufgebaut und beinhaltet neben einem ausgefeilten Fortbewegungssystem mit Beinen und Rädern, eine 360-Grad-Steuerung und zahlreiche Sensoren für die Fernüberwachung.
(Bild: Hyundai)

Die jetzt vorgestellte erste Version des Tiger trägt den Zusatz X-1, wobei das X für experimentell steht. Bei dem Projekt kommen vielfältige Technologie- und Designkompetenzen zusammen. Geleitet wird es vom New Horizons Studio, das dabei mit Autodesk zusammenarbeitet.

Die neuen Design-, Konstruktions- und Fertigungstechniken, die durch Autodesk Fusion 360 ermöglicht werden, helfen den modernen, kollaborativen Teams von heute, ihre Entwicklungen schneller und effizienter in Produktion zu bringen.

Srinath Jonnalagadda, Vice President of Business Strategy for Design and Manufacturing bei Autodesk

Tiger X-1 verbindet das Potenzial des generativen Designs von Autodesk mit den wachsenden Forschungs- und Entwicklungskompetenzen der Hyundai Motor Group im Mobilitätsbereich. Die Teams haben gemeinsam eine leichte und zugleich extrem stabile Struktur konzipiert. Die Beine und einige Chassiselemente wurden im 3D-Druckverfahren aus Kohlefaserverbundwerkstoffen hergestellt.

360-Grad-Oberflächenanalysen erkunden jedes Gebiet

Bei der Entwicklung der Fähigkeiten des Tiger X-1, kritische Nutzlasten an schwer erreichbare Orte zu transportieren und von dort zurückzuholen, hat das New Horizons Studio darüber hinaus mit den externen Konzeptdesignexperten von Sundberg-Ferar zusammengearbeitet. Ihre Eigenschaften prädestinieren die Studie für 360-Grad-Oberflächenanalysen in Gebieten, die von Naturkatastrophen betroffen sind und in denen schwieriges Gelände zu bewältigen ist, oder sogar für die Erkundung eines anderen Planeten oder Mondes.

Aufgrund des modularen Konzepts kann das Chassis mit verschiedenen Aufbauten kombiniert werden. Dadurch ermöglicht Tiger Anwendungen wie Frachttransporte in schwer zugängliche Gegenden oder Beobachtungen an Orten, die für Menschen nicht geeignet sind.

David Byron, Manager of Design and Innovation Strategy bei Sundberg-Ferar

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