• vom 13.09.2018, 20:00 Uhr

Natur


Roboter

Fliegender Holländer




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Von Alexandra Grass

  • Niederländische Forscher kreierten einen neuartigen Insektenroboter zur Erforschung des Tierflugs.

- © Matej Karasek

© Matej Karasek

Delft/Wien. Inspiriert von Insekten, haben niederländische Forscher einen neuen fliegenden Roboter geschaffen. Die künstliche Fruchtfliege soll zeigen, wie ihre natürlichen Verwandten ihre Fluchtmanöver kontrollieren. Die Forschung dient nicht nur zum näheren Verständnis von Insektenflügen, sondern könnte auch Lösungen für neue Anwendungen beim Bau und Einsatz von Drohnen hervorbringen, schreiben die Wissenschafter der Delft University of Technology im Fachblatt "Science".

Ihren Antrieb und die Steuerungskontrolle erhalten fliegende Tiere aus dem Flügelschlag. Dieser ermöglicht Insekten, sich möglichst nahe an Blüten heranzutasten sowie extrem rasche Fluchtmanöver zu starten. Jeder, der jemals eine Fliege fangen wollte, kennt die Geschicklichkeit dieser Lebewesen.


Schon immer waren Forscher vom tierischen Flug fasziniert. Dabei beobachteten sie nicht nur die Flügel selbst mit ihrer Struktur und ihrem aerodynamischen Aufbau, sondern auch das dafür zuständige neurobiologische System während solcher wendiger Manöver. Fliegende Tiere trugen nach und nach auch zur Inspiration für Roboterforscher bei, die besonders leichte, insektengroße Maschinen konstruieren wollen, die ihren lebenden Pendants möglichst ähnlich sind.

Unschlagbar in der Performance
Die Wissenschafter des Micro Air Vehicle Laboratory (MAVLab) entwickelten gemeinsam mit Kollegen der Wageningen University solch einen neuen fliegenden Roboter: Unschlagbar in seiner Performance mit einem einfachen, leicht zu produzierendem Design. So wie in der Natur schlägt der Roboter seine Flügel 17 Mal pro Sekunde - und das nicht nur, um sich in der Luft zu halten, sondern auch, um im Flug Korrekturen vorzunehmen. Ihn zeichnet eine besondere Wendigkeit aus.

"Der Roboter erreicht eine Geschwindigkeit von 25 Kilometern pro Stunde, kann offensive Flugmanöver wie etwa 360-Grad-Drehungen durchführen oder auch Schleifen fliegen", erklärt Studienautor und Roboterdesigner Matej Karásek. Das künstliche Tier mit einer Flügelspannweite von 33 Zentimetern und 29 Gramm Körpergewicht kann rund fünf Minuten im Schwebeflug verbringen und mit einer voll geladenen Batterie eine Strecke von einem Kilometer zurücklegen.

"Als ich den fliegenden Roboter zum ersten Mal gesehen habe, war ich von der Ähnlichkeit zum Insektenflug sehr begeistert", erklärt Florian Muijres von der Wageningen University. Seine vorhergehende Arbeit mit Fruchtfliegen hat ihn dazu inspiriert, vor allem die besonders wendigen und schnellen Flugmanöver beim Roboter umzusetzen. Dies scheint gelungen zu sein. Im Gegensatz zu Tierstudien können die Forscher im Fall des Roboters viel kontrollierter erforschen, was sich in dessen "Gehirn" abspielt. Neue passive aerodynamische Prozesse können damit untersucht werden.

Seit insgesamt zehn Jahren entwickeln die Wissenschafter im Rahmen des DelFly-Projekts solch insektenähnliche Roboter. Ihre Forschungen könnten demnächst auch der weiteren Entwicklung von Drohnen zugutekommen. Sie könnten künftig noch leichter sein, sicherer und wesentlich effizienter als die herkömmlichen Systeme, erklärt Guido de Croon von MAVLab in der Publikation. Bisher waren ähnliche Modelle nicht wendig genug. Die besonderen Flugfertigkeiten des neuen Roboters namens DelFly Nimble machen ihn interessant für Anwendungen in der realen Welt.




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Dokument erstellt am 2018-09-13 16:39:08
Letzte Änderung am 2018-09-13 16:45:06


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