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FlyCroTug: Kleine Drohne mit großer Zugkraft

Forscher haben 100 Gramm leichte Minidrohnen entwickelt, die von einem festen Haltepunkt aus das 40-fache ihres Gewichts bewegen können.

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FlyCroTug: Kleine Drohne mit großer Zugkraft

(Bild: Stanford)

Was macht eine Wespe, wenn ihre Beute zu schwer ist, um damit davonzufliegen? Sie geht zu Fuß und zieht sie hinter sich her. Inspiriert von diesem Insektenverhalten, ist es Forschern der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne und der Stanford University jetzt gelungen, eine Drohne zu entwickeln, die bis zum 40-fachen ihres eigenen Gewichts bewegen kann.

Kleine, wendige Drohnen seien sehr gut geeignet, um sich durch unstrukturiertes, unübersichtliches Gelände zu bewegen, schreiben die Forscher um Matthew A. Estrada (Stanford University) in Science Robotics. Allerdings sei ihr Einsatz bislang auf das Sammeln von Informationen beschränkt gewesen. Für das Bewegen von Gegenständen oder andere Manipulationen der Umgebung reiche die Kraft nicht. Derzeit existiere kein Flugroboter, dessen maximale Schubkraft das Doppelte der eigenen Masse übersteige.

Mit Haken, Seilwinde und Saugnäpfen

Günstiger stellt sich die Angelegenheit dar, wenn die Drohne nicht aus dem Flugmodus heraus operiert, sondern sich für Manipulationsaufgaben einen festen Haltepunkt am Boden sucht. Die von Estrada und seinen Mitarbeitern unter dem Namen FlyCroTug entwickelte, etwa 100 Gramm schwere Drohne ist mit Haken und Saugnäpfen ausgestattet, um sich auf rauen und glatten Oberflächen sicher zu verankern. Außerdem verfügt sie über eine starke Winde. So kann sie im Flug einen Haken an dem zu bewegenden Objekt befestigen und ein Kabel abwickeln, während sie ihre Position am Boden ansteuert. Von dort aus kann sie mithilfe der Winde das Objekt zu sich heranziehen.

In einem Video ist zu sehen, wie eine Drohne auf dem Dach eines eingestürzten Gebäudes landet und von dort einen 200 Gramm schweren Sensor heraufzieht, der dem Operator Blicke unter die Trümmer ermöglicht. Noch beeindruckender ist ein weiteres Video, bei dem zwei dieser fliegenden Winzlinge gemeinsam eine Tür öffnen: Während eine Drohne, die sich dicht vor der Tür im Teppichboden festgekrallt hat, die Türklinke herunter zieht, zieht die andere von einem etwas weiter entfernten Punkt aus die Tür auf. Für das Betätigen der Klinke sei eine Kraft von 20 Newton ausgeübt worden, für das Öffnen der Tür 40 Newton, schreiben die Forscher.

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Das Verfahren halten sie für skalierbar, allerdings sei das Verhältnis von Eigenmasse zu Kraft bei kleinen Drohnen am günstigsten. Für den Einsatz in unbekannten Umgebungen, müssten sie über mehr autonome Fähigkeiten verfügen und in der Lage sein, sich auf unterschiedlichsten Oberflächen fest zu verankern. Mit einer maximalen Einsatzdauer von fünf Minuten sei FlyCroTug zudem bislang ungeeignet für komplexere Aufgaben. Gleichwohl glauben Estrada und seine Kollegen, einen neuen, vielversprechenden Ansatz für die Rettungsrobotik entwickelt zu haben. (axk)

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