Biomimetik: Drohne landet kontrolliert an senkrechter Wand

Elegant bremst der Vogel ab und landet an einer Wand. So elegant wie das natürliche Vorbild ist die Drohne S-Mad nicht, aber auch sie kann sich im Flug vor der Wand aufrichten und dann an ihr festkrallen.

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Drohne S-Mad für Langzeiteinsätze wie die Inspektion von Bauwerken
Drohne S-Mad für Langzeiteinsätze wie die Inspektion von Bauwerken (Bild: Université de Sherbrooke/Sceenshot: Golem.de)

Der Anblick ist schon etwas merkwürdig: Ein unbemanntes Flugzeug prallt gegen eine Wand - und bleibt daran hängen. Dann lässt es sich fallen und fliegt wieder davon.

Sherbrooke's Multimodal Autonomous Drone (S-Mad) heißt das Fluggerät, das Wissenschaftler der Universität von Sherbrooke in der kanadischen Provinz Quebec entwickelt haben. Vorbild waren Vögel, die aus dem Flug abbremsen und sich dann langsam dem Platz nähern, auf dem sie sich niederlassen.

Der Propeller wird zum Rotor

Diesen Mechanismus wollten die Forscher nachahmen. Zunächst fliegt S-Mad auf eine Wand zu. Das unbemannte Fluggerät (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) hat einen Sensor, der die Entfernung zur Wand erfasst. Wenn das Flugzeug der Wand nahe genug ist, zieht es die Nase noch, bis es fast senkrecht steht. Der Propeller arbeitet jetzt wie ein Rotor, durch die leichte Neigung bewegt sich das Flugzeug weiter in Richtung Wand.

Wichtig ist, den Aufprall auf die Wand abzufangen, damit das UAV nicht wieder wegspringt. Dafür sorgt eine Federungssystem. Mit speziellen Klauen, sogenannten Microspines, hält sich das Fluggerät dann an der rauen Oberfläche fest.

S-Mad soll klettern lernen

In Versuchen im Labor und auch draußen hat das schon ganz gut geklappt. Allerdings funktioniert das nicht immer zuverlässig. Als nächstes wollen die Forscher sich deshalb mit den Fehlversuchen beschäftigen: Sie wollen Möglichkeiten entwickeln, wie S-Mad einen Landanflug abbricht oder wie es sich fängt, wenn die Microspines nicht richtig greifen. Außerdem soll das UAV, angetrieben von seinem Propeller, an der Wand hochklettern.

Verfahren, wie sich Drohnen an Wänden festkrallen, gibt es schon einige. Bisher haben sich die Entwickler aber eher auf Copter konzentriert. Vorteil eines Flugzeugs mit Tragflächen ist, dass es im Flug weniger Energie verbraucht als ein Copter.

Die Drohne pausiert an der Wand

Gedacht ist das Landemanöver an der Wand für Einsätze, in denen Drohnen über einen längeren Zeitraum hinweg immer wieder mal fliegen müssen. Das UAV könnte sich dann zwischen den Flügen an eine Wand hängen. Das könnte etwa bei der Inspektion von Bauwerken sein oder in Katastrophengebieten.

Die Forscher haben ihre Arbeit kürzlich auf der Konferenz Living Machines vorgestellt.

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