Lade Login-Box.
Fotowettbewerb 2020 zum Digital-Abo
Topthemen: Freies Wort hilftCoronavirus in ThüringenFolgen Sie uns auf Instagram

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
Medizinischer Mundschutz

13.10.2020

Mitgefühl hilft beim Einhalten von Corona-Regeln

Wie kann die Corona-Pandemie erfolgreich bekämpft werden? Und wie schaffen Regierungen es, dass die Bevölkerung mitmacht? Eine Studie aus Dänemark zeigt, dass man vor allem auf einen Faktor setzen sollte. » mehr

Abfüllanlage für künftigen Impfstoff gegen Covid-19 bei Sanofi

23.09.2020

Forscher: Selbstversuche bei Impfungen regulieren

Weltweit läuft bei etlichen Instituten und Unternehmen die Suche nach einem geeigneten Impfstoff zum Schutz vor Corona. Einige Forscher testen ihren Kandidaten gleich mal an sich selbst - eine Gruppe von Wissenschaftlern... » mehr

Viele Mücken in diesem Sommer

26.07.2020

Viele Mücken in Deutschland unterwegs

Sie stechen und stören: Viele Menschen empfinden in diesem Sommer Mücken als besonders lästig. Doch kann man von einer Mückenplage sprechen? Forscher machen sich die Insekten zunutze. » mehr

Wälder

26.06.2020

Studie: Bäume pflegen statt pflanzen

In den Wäldern Europas ist der Klimawandel nicht mehr zu übersehen: Bäume sterben ab, weil Trockenheit und hohe Temperaturen ihnen zusetzen. Wie kann gegengesteuert werden? » mehr

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

Bildergalerie » zur Übersicht

Wohnungsbrand Oberhof

Brand Oberhof Schloßbergstraße |
» 23 Bilder ansehen

Brand Halle Lengfeld

Brand Halle Lengfeld | 25.10.2020
» 6 Bilder ansehen

Keramikmarkt Römhild

Keramikmarkt Römhild |
» 45 Bilder ansehen

Autor
dpa

dpa

Kontakt zum Autor

Autor zu »Meine Themen« hinzufügen

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



^