Lade Login-Box.
Gemeinsam handeln zum Digital-Abo
Topthemen: #GemeinsamHandelnCoronavirus in ThüringenCorona-HilfsbörseFreies Wort hilft

Wissenschaft

Roboter mit echten Taubenfedern kann fliegen

Durch die Lüfte gleiten wie eine Taube. Das kann auch ein Roboter, wenn sich deren Erbauer viel von den Vögeln abgeschaut haben.



Roboter kann fliegen
Forscher haben einen Flugroboter mit echten Taubenfedern entwickelt. Es gelang ihnen sogar, das Fluggerät mit Hilfe von künstlichen Gelenken zu steuern.   Foto: Lentink Lab/Stanford University/dpa

Einen Flugroboter mit echten Taubenfedern haben amerikanische Forscher entwickelt. Es gelang ihnen sogar, das Fluggerät namens PigeonBot mit Hilfe von künstlichen Gelenken zu steuern.

Die Forscher kombinierten dabei geschickt biologische Untersuchungen und Ingenieurswissen. Die zwei Studien eines Teams um David Lentink von der Stanford University in Stanford (Kalifornien) sind in den Fachmagazinen «Science Robotics» und «Science» erschienen.

Als promovierter Biologe mit einem Ingenieurstudium versuchte Lentink, insbesondere die Steuerung des Gleitflugs durch Tauben auf ein Fluggerät zu übertragen. Das Team untersuchte dazu zunächst Flügel toter Tauben genau und versuchte dann, sie so gut wie möglich nachzubauen. Biologen betrachten die Vogelflügel als eine Art Hand und sprechen daher auch von Handgelenk und Fingern.

Die Wissenschaftler fanden anhand der Flügel toter Tauben und ihrer Modellierung im Computer unter anderem heraus, dass die Winkel von nur zwei Gelenken 97 Prozent der gesamten Flügelform erklären können: das sogenannte Handgelenk und das Gelenk des Fingers, mit dem die äußeren Flügelfedern verbunden sind. Dabei wird nicht jede Feder einzeln von den Tauben gesteuert, vielmehr sind die Federschäfte mechanisch miteinander verbunden. Im PigeonBot übernehmen elastische Bänder zwischen den Federn diese Aufgabe.

PigeonBot hat neben einem Rumpf aus Hartschaumbrettern etwas Elektronik an Bord (GPS, Fernsteuerung, Motor mit Propeller, Aktuatoren für die Gelenke). An den Flügeln sind insgesamt 40 Flugfedern von Tauben befestigt. Wenn im Flug Hand und Finger eines Flügels zum Körper hin bewegt werden, dann fliegt PigeonBot eine Kurve in die Richtung dieses Flügels, «wobei das Handgelenk eine grobe Kontrolle und der Finger die Feinsteuerung ermöglicht», schreiben die Forscher.

Echte Taubenfedern hätten viele Vorteile, schreiben die Forscher. Sie seien «unglaublich weich, leicht und robust». Außerdem böten sie stabile elastische Reaktionen auf unterschiedliche aerodynamische Belastungen. Hinzu kommt ein weiteres Phänomen, das Lentink und Kollegen in der «Science»-Studie genauer untersuchten: Wenn benachbarte Flugfedern übereinander gleiten, dann steigt ab einem bestimmten Winkel der Widerstand um das Zehnfache.

Bei der Untersuchung mit verschiedenen mikroskopischen Methoden bemerkten die Forscher: Tausende von Flimmerhärchen auf den unten liegenden Federn verhaken sich in kleinen Ästen aus oben liegenden Federn. Das verhindert beim Spreizen der Flügel das Entstehen von Lücken in der Flügelfläche. Wenn der Flügel zum Körper hin gezogen wird, lösen sich die verhakten Flimmerhärchen mit einem Geräusch wie beim Lösen eines Klettverschlusses. Bei Vögeln wie der Schleiereule, die sehr leise fliegen, fanden die Forscher diesen Mechanismus nicht.

Autor
dpa

dpa

Kontakt zum Autor

Autor zu »Meine Themen« hinzufügen

Veröffentlicht am:
17. 01. 2020
00:26 Uhr

Für »Meine Themen« verfügbare Schlagworte

zu Meine Themen hinzufügen

Hinzufügen

Schlagwort zu
Meine Themen

zu Meine Themen hinzufügen

Hinzufügen

Sie haben bereits von 15 Themen gewählt

Bearbeiten

Sie verfolgen dieses Thema bereits

Entfernen

Für die Nutzung von "Meine Themen" ist ihr Einverständnis zur Datenspeicherung nötig.

Weiter
Biologen Biologie Computer Handgelenk Künstliche Gelenke Stanford University Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Wissenschaftsmagazin Science
Diesen Artikel teilen / ausdrucken


 
Mehr zum Thema
Urzeitsalamander

12.05.2020

Stuttgarter Forscher identifizieren Ursalamander

Die Vorfahren unserer Feuersalamander gehen Millionen Jahre zurück. Nun ist ein Urvater der faszinierenden Amphibien gefunden. » mehr

Murmeltiere in Kasachstan

22.05.2020

Murmeltier-Forschung nutzt Bilder alter Spionagesatelliten

Mit Hilfe von Spionagesatelliten beobachteten die USA in der Hochzeit des Kalten Krieges das Gebiet der damaligen Sowjetunion. Heute erfüllen die jahrzehntealten Aufnahmen wieder eine Aufgabe: Bei der Studie von Murmelti... » mehr

Galaxien im Weltraum

26.04.2020

Wie finden wir Außerirdische? Astronomen stoßen Debatte an

Die Frage, ob es Aliens gibt, beflügelt seit langem unsere Fantasie. Forscher glauben an einen ersten Kontakt in naher Zukunft. Kleine grüne Männchen dürften es aber eher nicht sein. » mehr

Blauwale

13.12.2019

Warum werden Wale nicht noch größer?

Blauwale sind die größten Tiere der Erde. Doch auch ihr Wachstum ist begrenzt. Forscher haben untersucht, warum das so ist. » mehr

Rentiere

23.12.2019

Grund zur Hoffnung: Mehr Rentiere auf Spitzbergen

Über einen Zeitraum von drei Jahren haben norwegische Forscher in Spitzbergen Rentiere gezählt. Das Ergebnis gibt Anlass zu Hoffnung. Doch weltweit schrumpft die Population. » mehr

Äpfel

29.07.2019

Studie: Über 100 Millionen Bakterien pro Apfel

Ein typischer Apfel enthält mehr als 100 Millionen Bakterien. Das haben Forscher der Technischen Universität Graz herausgefunden. Die Ergebnisse wurden im Journal «Frontiers in Microbiology» veröffentlicht. » mehr

Bildergalerie » zur Übersicht

Brennender Lkw A73 Eisfeld-Nord

Lkw-Brand A73 Eisfeld | 26.05.2020 Eisfeld-Nord
» 28 Bilder ansehen

Unfall Schleusingen Schleusingen

Unfall Schleusingen | 25.05.2020 Schleusingen
» 7 Bilder ansehen

Autokonzert mit Radio Doria Erfurt

Autokonzert mit Radio Doria | 24.05.2020 Erfurt
» 36 Bilder ansehen

Autor
dpa

dpa

Kontakt zum Autor

Autor zu »Meine Themen« hinzufügen

Veröffentlicht am:
17. 01. 2020
00:26 Uhr



^
OK

Diese Webseite verwendet u.a. Cookies zur Analyse und Verbesserung der Webseite, zum Ausspielen personalisierter Anzeigen und zum Teilen von Artikeln in sozialen Netzwerken. Unter » Datenschutz erhalten Sie weitere Informationen und Möglichkeiten, diese Cookies auszuschalten.