Wissenschaftler entwickeln Fledermausroboter

Muskeln aus Funktionswerkstoffen ahmen Flugbewegungen einer Fledermaus nach

Zwei Wissenschaftler in den USA haben einen Roboter nach dem Vorbild einer Fledermaus entwickelt. Der etwa handgroße Flugroboter soll zur Aufklärung dienen, aber auch dem wissenschaftlichen Fortschritt.

Artikel veröffentlicht am 7. Juli 2009, 16:57 Uhr, Werner Pluta

Wissenschaftler an der Universität des US-Bundesstaates North Carolina in Raleigh haben einen Roboter in Form einer Fledermaus entwickelt. Die Roboterfledermäuse können auf engem Raum navigieren und sollen unter anderem eingestürzte Häuser auskundschaften.

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Das Skelett der Roboterfledermaus (Foto: Gheorghe Bunget, North Carolina State University)

Für den Bau ihres Roboters haben die beiden Forscher Stefan Seelecke und Gheorghe Bunget zunächst das Skelett und die Muskulatur von Fledermäusen genau studiert und diese dann mit Rapid-Prototyping-Verfahren nachgebaut. Als Nächstes gilt es, die künstlichen Knochen mit Gelenken zusammenzufügen und die Flügel mit einer Membran zu versehen.

Dazu verwenden sie Funktionswerkstoffe, auch Smart Materials genannt. "Wir nutzen für die Gelenke eine superelastische Metalllegierung mit einem Formengedächtnis", erklärt Seelecke. Es sei zum einen sehr flexibel und mache deshalb die Bewegungen mit. Zum anderen kehre es immer wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Die Muskeln bestehen aus Drähten von der Dicke eines menschlichen Haares. Sie bestehen ebenfalls aus einer besonderen Metalllegierung, die auf durch elektrischen Strom erzeugte Wärme reagiert. Die Wärme bringe die Drähte dazu, sich wie Muskelfasern zu kontrahieren.

Vorbild Natur

Das Roboterskelett hat die Größe einer Hand und wiegt gerade mal 6 Gramm. Es gleicht verblüffend dem einer echten Fledermaus. "Wir versuchen, die Natur so gut wie möglich nachzuahmen, weil sie sehr effiziente Lösungen entwickelt hat", sagt Seelecke. "In der Größenordnung eines MAV, so lehrt uns die Natur, ist der Vogelflug, wie der der Fledermaus, am effektivsten."

Einsatzgebiete für ihren fliegenden Miniroboter (Micro-aerial Vehicle, MAV) gebe es viele, sagen die Forscher. Sie könnten etwa durch Räume oder durch einsturzgefährdete Häuser fliegen und Bilder von drinnen liefern. Hier sei der Fledermausroboter den üblichen Flugrobotern mit Rotoren oder steifen Flügeln gegenüber im Vorteil, da er manövrierfähiger sei und eine bessere aerodynamische Effizienz aufweise. Ausgestattet mit Minisensoren könne die Roboterfledermaus auch biologische, chemische oder nukleare Schadstoffe aufspüren.

Auch das Militär interessiert sich brennend für MAVs. Seeleckes Kollegen von der Universität des US-Bundesstaates Michigan entwickeln für die US-Armee eine robotische Fledermaus namens Com-Bat, die im Häuserkampf den Gegner ausspähen soll.

Seelecke fällt aber auch noch ein ganz und gar friedlicher Einsatzzweck für seine Fledermaus ein: "Sie wird es uns ermöglichen, Tests durchzuführen, bei denen wir alle Variablen kontrollieren können - und uns damit die Möglichkeit geben, endlich die Aerodynamik des Vogelfluges ganz zu verstehen."