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Kleiner Flugroboter: Manöver wie ein Kolibri

In den USA haben Forscher einen Roboter gebaut, der wie ein Kolibri fliegt. Weil von ihm keine Verletzungsgefahr ausgeht, könnte er eng an Menschen operieren.

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(Bild: Purdue University)

Im Moment hängt er noch am Kabel, das ihn mit Energie versorgt und Steuerbefehle an die Motoren überträgt. Doch der an der US-amerikanischen Purdue University entwickelte Flugroboter, der sich wie ein Vogel mit Schlagflügeln in der Luft hält, hat genügend Kraft, um mehr als das Doppelte seines Eigengewichts von 12 Gramm zu heben. Da sollte es kein großes Problem sein, auch noch eine Batterie, eigene Sensoren und einen Bordcomputer unterzubringen.

Derzeit konzentrieren sich Xinyan Deng und ihre Mitarbeiter am Bio-Robotics Lab aber auf das Flugverhalten des Roboters, der nicht nur hinsichtlich der Größe seinem biologischen Vorbild, dem Kolibri, nahekommt. Auch die Flugmanöver, die in einem jetzt veröffentlichten Video zu sehen sind, haben Kolibriqualitäten. Ähnlich wie der kleine Vogel kann der Hummingbird Robot sich an einer Stelle in der Luft halten, aber auch sehr rasch die Position wechseln.

(Quelle: Purdue Bio-Robotics Lab)

Wie Xinyan Deng der Zeitschrift IEEE Spectrum erklärte, wird diese Manövrierfähigkeit erreicht, indem jeder Flügel durch einen eigenen Motor gesteuert wird. Das erlaube zugleich, die Flügel als Sensoren zu nutzen, also zum Beispiel unerwarteten Auftrieb oder Kontakt mit Hindernissen auszugleichen. Mehr als dreißigmal pro Sekunde könnten die Flügel unabhängig voneinander die Richtung ändern. Das ermögliche auch, Schäden an den Flügeln zu kompensieren, was zu einem besonders robusten Flugverhalten führe.

Aufgrund dieser Widerstandskraft der Flügel könne sich der Roboter praktisch durch seine Umgebung "tasten“, erklärt Deng: "Wir nutzen die Motorströme, um Änderungen in der Belastung wahrzunehmen, und können so den Boden ebenso erkennen (durch den aerodynamischen Effekt) wie die Wände (durch Berührungen der Flügel)."

Allein durch die Kontrolle der Flügelwinkel könne der Roboter bereits Manöver wie ein Kolibri ausführen, schwärmt Deng. "Stellen Sie sich vor, wozu ein Roboter mit voller Kontrolle über die Flügel fähig wäre. Letztendlich soll er in der Luft ‚tanzen‘ und wie richtige Kolibris mit anderen Robotern interagieren können." Da von den flexiblen Flügeln keine Verletzungsgefahr ausgehe, seien solche Roboter gut geeignet, in zukünftigen Smart Cities eng mit Menschen zusammenzuleben. (mho)