Energiesparende Pausen: Mini-Flugdrohne dockt elektrostatisch an

Video21. Mai 2016, 16:41
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"Roboterbiene" kann auf zahlreichen Oberflächen pausieren und so ihre Einsatzzeit deutlich verlängern

Cambridge – MIT-Forscher haben eine 84 Milligramm leichte Flugdrohne nach Insektenvorbild entwickelt, die sich an Blätter und andere Flächen haften kann. Auf diese Weise verbrauchen die "Roboterbienen" während eines Einsatzes wesentlich weniger Energie als wenn sie die ganze Zeit über in der Luft bleiben müssten, wie US-Forscher im Fachmagazin "Science" schreiben.

Angedockt bleiben die Drohnen durch elektrostatische Anziehung. Auf diese Weise an geeigneten Oberflächen "pausierend" könnten sie etwa über einen längeren Zeitraum ein Katastrophengebiet beobachten und Daten liefern. Die Minidrohnen könnten etwa gefährliche chemische oder biologische Mittel erfassen oder eine sichere Signalübertragung in Ad-hoc-Kommunikationsnetzwerken ermöglichen, so die Forscher.

Problemlose An- und Abdockmanöver

Die Halterung befindet sich an der Oberseite des Flugroboters, der in etwa so schwer ist wie eine echte Biene. Bei einem Andockmanöver stabilisiert die Drohne ihren Schwebeflug unterhalb der anvisierten Oberfläche. Der Kontakt wird durch einen Polyurethanschaum zwischen Andockplatte und Flugroboter gedämpft. Bei der Berührung der Oberfläche wird in der Andockplatte eine Spannung von 1000 Volt erzeugt. Dies ermöglicht das Anheften an viele Materialien, darunter Glas, Holz und Pflanzenblätter. Wenn der Flug fortgesetzt werden soll, kann der Roboter problemlos wieder in den Schwebeflug übergehen.

Zwar verbraucht das Gerät auch beim Anheften Energie, da ein sogenannter Leckstrom fließt. Doch der Energiebedarf beim Fliegen ist fast tausendmal höher. In einem "Science"-Kommentar schreibt Mirko Kovac vom Imperial College London, die Studie sei "ein gutes Beispiel, das zeigt, wie Ingenieursarbeit von der Natur lernen kann, um die nächste Generation von Flugrobotern zu bauen". Denn das Annähern und Andocken haben die Forscher einer Biene nachempfunden, die sich auf einen Ast oder ein Blatt setzt.

Für Konstantin Kondak vom Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist die Studie nur einer der ersten Schritte auf dem Forschungsgebiet: "Bis zu einem System, das einem Vogel ähnelt, ist es noch ein langer Weg." Sinnvoll anwendbar sei die elektrostatische Ladung lediglich bei Flugrobotern bis zu 100 Gramm. (APA, red, 21.5.2016)

  • carla schaffer / aaas
  • science magazine
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