Bionik: Seidenspinner steuert Roboter

Japanische Forscher haben eine Motte dazu gebracht, einen Roboter über einen Trackball zu einer Geruchsquelle zu steuern. Ziel des Experiments ist, ein Steuerungssystem für einen Roboter nach dem Vorbild des Insekts zu konstruieren.

Artikel veröffentlicht am ,
Seidenspinner auf dem Trackball: Muster aus Geradeaus- und Zickzackbewegungen
Seidenspinner auf dem Trackball: Muster aus Geradeaus- und Zickzackbewegungen (Bild: University of Tokyo/Screenshot: Golem.de)

Kombinationen aus Robotern und Insekten sind nichts Neues. So haben US-Wissenschaftler eine Schabe in einen ferngesteuerten Cyborg verwandelt. Japanische Wissenschaftler hingegen haben einen Roboter gebaut, der von einer Motte angetrieben wird.

Stellenmarkt
  1. Embedded Linux-Programmierer (m/w/d) Entwicklung
    wenglor MEL GmbH, Eching
  2. Ingenieur (w/m/d) Kommunikationstechnik
    Deutscher Bundestag, Berlin
Detailsuche

Das Zugtier ist ein männlicher Seidenspinner auf der Suche nach einer Frau. Der Roboter ist ein kleines Fahrzeug. Gesteuert wird es über eine Styroporkugel, die wie ein Trackball arbeitet. Der Seidenspinner wird so an dem Gefährt befestigt, dass seine Beine auf der Kugel sitzen. Läuft er los, setzt sich entsprechend auch der Roboter in Bewegung.

Startsignal für den Seidenspinner ist das Freisetzen des Pheromons eines Seidenspinnerweibchens. Das Insekt steuert dann geradewegs auf die Pheromonquelle zu. Dabei zeigt es ein charakteristisches Muster aus Geradeaus- und Zickzackbewegungen.

Roboterchassis mit Drall

Um es den Seidenspinnern - insgesamt kamen bei den Experimenten 14 zum Einsatz - nicht zu einfach zu machen, änderten die Forscher der Tokioter Universität auch mal die Motorcharakteristik, so dass der Roboter einen Drall in eine Richtung bekam. Der Seidenspinner musste dann sein Verhalten ändern und dagegen arbeiten.

Golem Karrierewelt
  1. Adobe Premiere Pro Aufbaukurs: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    17./18.10.2022, Virtuell
  2. First Response auf Security Incidents: Ein-Tages-Workshop
    14.11.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Darauf kam es den Forschern um Noriyasu Ando an: Anhand der Art und Weise, wie der Seidenspinner dem Duft nachgehe, hätten sie die neurale Funktionsweise studieren können - von einzelnen Nervenzellen angefangen bis hin zum Verhalten des Insekts. Tatsächlich schafften es alle Versuchstiere, den Roboter zu dem Windtunnel zu steuern, von dem aus die Pheromone freigesetzt wurden.

Verhalten in Ausnahmesituationen

Besonders gut lasse sich das Verhalten der Tiere in Ausnahmesituationen studieren: "Die beste Art und Weise, das adaptive Verhalten von Insekten hervorzurufen, ist, sie in außergewöhnliche Situationen zu bringen. Der Drall in unserem Experiment ist analog zu dem Versuch, ein nicht ausbalanciertes Fahrrad zu fahren", sagt Projektleiter Ando. "Wir müssen üben, um ein solches Fahrrad problemlos zu fahren. Der Seidenspinner aber bewältigt das mit nur einfachen und schnellen sensomotorischen Rückmeldungen."

Ziel der Wissenschaftler ist, ein künstliches Gehirn zu konstruieren, das das Verhalten des Seidenspinners nachahmt. Es soll einen Roboter steuern, vergleichbar dem, den das Insekt gesteuert hat. Der Roboter solle ebenfalls chemische Substanzen aufspüren und den Ort, wo sie freigesetzt werden, lokalisieren, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Bioinspiration and Biomimetics.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Neue Grafikkarten
Erste Preise für Nvidias Geforce RTX 4090 aufgetaucht

Der US-Händler Newegg gibt einen Blick auf die Preise der Nvidia-Ada-Grafikkarten. Sie werden teurer als die Geforce RTX 3090 zuvor.

Neue Grafikkarten: Erste Preise für Nvidias Geforce RTX 4090 aufgetaucht
Artikel
  1. Smart Home Eco Systems: Was unterscheidet Alexa von Homekit von Google Home?
    Smart Home Eco Systems
    Was unterscheidet Alexa von Homekit von Google Home?

    Alexa, Homekit, Google Home - ist das nicht eigentlich alles das Gleiche? Nein, es gibt erhebliche Unterschiede bei Sprachsteuerung, Integration und Datenschutz. Ein Vergleich.
    Eine Analyse von Karl-Heinz Müller

  2. Hideo Kojima: Es sollte ein Death-Stranding-Spiel für Google Stadia geben
    Hideo Kojima
    Es sollte ein Death-Stranding-Spiel für Google Stadia geben

    Hideo Kojima arbeitete am Exklusivtitel für Stadia. Das wurde vorzeitig eingestellt, auch weil Google nicht an Einzelspieler-Games glaubte.

  3. Superbase V: Zendures Solarstation mit 6.400 Wh kommt mit hohem Rabatt
    Superbase V
    Zendures Solarstation mit 6.400 Wh kommt mit hohem Rabatt

    Vor dem Verkaufsstart über die eigene Webseite verkauft Zendure seine Superbase V über Kickstarter - mit teilweise fast 50 Prozent Rabatt.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Razer DeathAdder V3 Pro 106,39€ • Alternate (u. a. Kingston FURY Beast RGB 32 GB DDR5-6000 226,89€, be quiet! Silent Base 802 Window 156,89€) • MindFactory (u. a. Kingston A400 240/480 GB 17,50€/32€) • SanDisk microSDXC 400 GB 29,99€ • PCGH-Ratgeber-PC 3000 Radeon Edition 2.500€ [Werbung]
    •  /