Drohne: Miniroboter Robobee X-Wing fliegt drahtlos
Kabellos: Robotiker der Harvard-Universität haben einen winzigen fliegenden Roboter entwickelt, der Energieversorgung und Flugsteuerung an Bord hat und deshalb frei fliegen kann. Der Vorgänger brauchte noch ein Kabel für die Stromversorgung und eine externe Flugsteuerung per Kamera.
Der Flugroboter Robobee X-Wing ist ein fünf Zentimeter hoher Stab und wiegt gerade mal 259 Milligramm. Angetrieben wird er von zwei Flügelpaaren, die am unteren Drittel des Stabes angebracht sind und eine Spannweite von 3,5 Zentimetern haben. Piezomotoren lassen sie mit einer Frequenz von 200 Hertz schlagen. Darunter sitzt die Flugelektronik.
Der Strom kommt von sechs Solarzellen, die jeweils 10 Milligramm wiegen. Sie sind ganz oben angebracht, um sie aus dem Luftstrom der Flügel zu halten. Der Antrieb und die Flugelektronik gleichen das Gewicht der Solarzellen aus und sorgen dafür, dass sich der Schwerpunkt in Höhe der Flügel befindet.
Die Forscher des Harvard Microrobotics Lab um Projektleiter Robert Wood hatten 2013 die erste Version der Robobee vorgestellt. Sie war kleiner und hatte nur zwei Flügel. "Der Wechsel von zwei auf vier Flügel, zusammen mit weniger sichtbaren Änderungen am Antrieb und an der Übersetzung, haben das Fahrzeug effizienter gemacht, ihm mehr Auftrieb gegeben und haben es uns ermöglicht, alles, was wir brauchen, an Bord zu bringen, ohne mehr Leistung zu benötigen", erläutert Noah Jafferis(öffnet im neuen Fenster).
Die erste Robobee war von einer externen Stromversorgung abhängig. Das bedeutete, sie hing an einem sehr dünnen Draht. Die Flugsteuerung erfolgte ebenfalls extern: Eine Kamerasystem verfolgte den Roboter im Flug, ein Computer berechnete die nötigen Einstellungen für den Antrieb und schickte die entsprechenden Befehle an den Roboter.
Robobee X-Wing – die Bezeichnung stammt aus der Star-Wars-Filmserie – hingegen kann autonom fliegen. Für den Einsatz draußen eignet sich die Minidrohne jedoch nicht: Damit die Solarzellen genug Strom zum Fliegen liefern können, brauchten sie das Licht von drei Sonnen. Deshalb lassen die Forscher sie nur in Innenräumen fliegen – das Licht für die Solarzellen liefern mehrere starke Lampen.
Die Forscher wollen als nächstes eine etwa 25 Prozent größere Version bauen. Die soll mit dem Licht von anderthalb Sonnen fliegen können. Gedacht ist Robobee X-Wing, die die Forscher in der Fachzeitschrift Nature(öffnet im neuen Fenster) beschreiben, beispielsweise für Aufklärungsmissionen in Katastrophengebieten oder zur Umweltüberwachung.
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