Neue Robo-Biene so wendig wie ihr Vorbild

Winziges Gerät von Forschern der Washington State University beherrscht drei Flugmanöver

Robo-Biene: Dieses winzige Fluggerät lässt sich vielseitig einsetzen (Foto: wsu.edu)

Pullman (pte019/24.05.2023/12:30) - Forscher der Washington State University ( https://wsu.edu ) (WSU) haben eine Roboterbiene entwickelt, die genauso wendig wie das Insekt in jede Richtung fliegen und diese auch blitzschnell wechseln kann. Selbst Gieren ist kein Problem - also eine Drehbewegung um die Vertikalachse. "Wenn du eine Biene bist, aber das Gieren nicht kontrollieren kannst, drehst du dich die ganze Zeit, während du versuchst, zu einer Blume zu gelangen", sagt Entwicklungsleiter Néstor O. Pérez-Arancibia.

Bestäubung bis Bioforschung

Roboterbienen können für viele Anwendungen eingesetzt werden, unter anderem für künstliche Bestäubung, Such- und Rettungsaktionen auf engstem Raum, biologische Forschung und die Überwachung der Umwelt, auch in feindlichen Umgebungen. Um die winzigen Roboter starten und landen zu lassen, war die Entwicklung von Steuerungen erforderlich, die sich wie ein Insektengehirn verhalten. Genau das hat das WSU-Team geschafft. "Wir haben ein neues Design für die Steuerung erfunden - das Gehirn, das dem Roboter sagt, was er tun soll", so Pérez-Arancibia.

Um zwei Manöver durchzuführen, die als Nicken und Rollen bekannt sind, lassen die Forscher die vorderen Flügel anders schlagen als die hinteren beziehungsweise die rechten Flügel anders schlagen als die linken. Dadurch entsteht ein Drehmoment, sodass sich der Roboter um seine beiden horizontalen Hauptachsen dreht. Zum Gieren, dem dritten und am schwierigsten zu realisierenden Manöver, werden die Flügel so gedreht, dass sie sich in einer schrägen Ebene bewegen. Die Erhöhung der Frequenz des Flügelschlags von 100 auf 160 Bewegungen pro Sekunde tut ihr Übriges, um die Beweglichkeit des künstlichen Insekts zu verbessern.

Flugdauer nur fünf Minuten

Mit einem Gewicht von 95 Milligramm und einer Flügelspannweite von 33 Millimetern ist die Robo-Biene größer als ihr lebendes Vorbild, das etwa zehn Milligramm wiegt. Die Flügel bestehen aus Kohlenstofffasern und der extrem leichten Kunststofffolie Mylar. Im Gegensatz zu echten Insekten kann sie nur etwa fünf Minuten am Stück autonom fliegen. Dann ist die Batterie leer.