Für Roboterdesigner war die Natur schon immer eine Inspirationsquelle bei der Definition von Bewegungsabläufen und deren technischer Umsetzung. Nach erfolgreicher Nachahmung der Flugfähigkeiten von Vögeln und einigen Insekten wendete ein Team von Wissenschaftlern ein besonders schwieriges Modell auf den Batbot an: die Fledermaus.
Asynchrone Flügelbewegungen
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Mit den schnellsten und verblüffendsten Flugmanövern, rasanten Richtungswechseln und Wendungen gilt die Flugtechnik der Fledermäuse als besonders schwierig auszuführen. Erste Versuche in den Jahren 2009 und 2012 scheiterten weiterhin. Genau das ist mit dem Bat Bot gelungen. Gemeinsam mit Kollegen des California Institute of Technology in Pasadena entwickelten Forscher der University of Illinois diesen Roboter, der nur 90 Gramm wiegt und eine Flügelspannweite von etwa 20 Metern hat. 50 cm, ihre Form und Funktion wiederholen fast perfekt die Flügel des Nachtjägers. Das lebende Original verfügt über separate Gelenke, die die Form der Flügel in Sekundenbruchteilen komplett verändern und in mehr als 40 verschiedene Richtungen drehen können. Außerdem sind Fledermausknochen flexibel. Aufgrund dieser hochkomplexen Prozesse konzentrierte sich der Bat Bot nur auf die Hauptkomponenten und verbaute insgesamt 9 Bewegungsgelenke, von denen 4 aktiv durch Mikromotoren gesteuert werden. Der Rest hingegen verhält sich passiv oder verändert indirekt seine Position. Kleine Anweisungen ermöglichen eine asynchrone Bewegung der beiden Blätter. Dies ist sehr wichtig, um die Wende des Fahrzeugs auf engstem Raum durchführen zu können.
Bat Bot: Das autonome Leichtgewicht
Um das Gewicht des Roboters so gering wie möglich zu halten, besteht der Rahmen des Bat Bot aus starker Kohlefaser. Die Flügel bestehen aus sehr dünnem Silikon, haben die nötige Flexibilität und sind für Bat Bot nur 60 Mikrometer dick. Um Ihre Umgebung jederzeit vollständig im Blick zu haben und Ihren Flug entsprechend anpassen zu können, sind Sensoren in Brust, Hüfte und Ellbogen eingebaut. Es misst die genauen Winkel der Gliedmaßen relativ zum Körper sowie die tatsächliche Veränderung der Position des Batbots während des Fluges. Der Minicomputer im Inneren verarbeitet die Daten und berechnet die passenden Bewegungsabläufe für die nächste Operation. Im direkten Vergleich zum Beispiel mit dem Flugverhalten von Nilfledermäusen hat diese Fledermaus sehr gut abgeschnitten und wird in Zukunft helfen, die allgemeinen Bewegungen von Fledermäusen besser zu verstehen und ihre Fähigkeiten zu verbessern. B. für Drohnen.
Weitere Informationen finden Sie unter www.caltech.edu