Selbst wenn das fortschrittlichste Insekten-Mikroluftfahrzeug (MAV) der Welt gebaut wird, wird es letztendlich wenig nützen, wenn es nicht stabil landen kann. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler der Harvard University ihren RoboBee mit einem Paar langer, mückenähnlicher Beine komplett mit Gelenken entworfen.
RoboBee hat Beine, die Mücken nachahmen – zukünftige Versionen könnten bei Such- und Rettungseinsätzen oder zur Bestäubung von Nutzpflanzen eingesetzt werden
Für diejenigen, die RoboBee nicht kennen: Es handelt sich um einen von Bienen inspirierten Roboter, der fliegt, indem er ein Paar winziger Flügel schlägt, die mit künstlichen Muskeln ausgestattet sind. Es hat eine Flügelspannweite von weniger als 3 Zentimetern (1,2 Zoll) und wiegt nur ein Zehntel Gramm ... obwohl es über Kabel mit einer Stromquelle und einem Mikroprozessor verbunden ist. Allerdings können künftige Versionen irgendwann völlig unabhängig laufen. Tatsächlich gibt es bereits eine Solarversion.
Während sich andere Versionen des kleinen Roboters als fähig erwiesen haben, Manöver wie Unterwasserflüge und baumelnde Stopps zu bewältigen, hat das Basismodell bei der Landung auf ebenen (oder anderen) Oberflächen nie gute Ergebnisse erzielt. Dies liegt daran, dass die durch seine schlagenden Flügel erzeugten Wirbel Luftturbulenzen verursachen können, wenn er vom Boden zurückgehalten wird, wodurch der Roboter das Gleichgewicht verliert.
„Früher stellten wir das Fahrzeug bei der Landung etwas weiter über dem Boden ab, ließen es fallen und beteten, dass es aufrecht und sicher landen würde“, sagte Christian Chan, ein Ingenieursstudent, der die mechanische Neukonstruktion des Roboters leitet.
Mücken sind für ihre Fähigkeit bekannt, sanft zu landen
Die vier neuen Beine von RoboBee, die von Mückenbeinen inspiriert sind, sind lang und flexibel genug, dass sie sicher Bodenkontakt herstellen können, bevor der Körper des Roboters durch Bodeneffektturbulenzen beeinträchtigt wird.
Darüber hinaus tragen neue Steuerungsalgorithmen dazu bei, dass der Roboter sanfter landet, anstatt ihn „einfach fallen“ zu lassen.
Mehrfachbelichtung von RoboBee, der mit seinen neuen Beinen von einem Blatt abhebt und auf einem anderen landet
„Das Finden biologischer Inspiration in der großen Vielfalt an Insekten bietet uns unzählige Möglichkeiten, Roboter weiter zu verbessern“, sagte Alyssa Hernandez, Postdoktorandin und Co-Autorin der Forschungsarbeit. „Im Gegenzug können wir diese Roboterplattformen als Werkzeuge für die biologische Forschung nutzen und Studien durchführen, die biomechanische Hypothesen testen.“
Der Artikel wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlicht. Im Video unten können Sie sehen, wie der RoboBee die Landebewegung einer Kranichfliege nachahmt.
Quelle: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences