Robo-Kolibris sollen Leben retten

Von Kolibris inspiriert, bauten Forscher einen Flugroboter. Solche Flugmaschinen könnten einst in Kriegsgebieten bei der Suche nach Opfern zum Einsatz kommen.

Roboter-Kolibris flattern durch die Lüfte wie ihre tierischen Vorbilder. Bild: Purdue University Mechanical Engineering

Wie sein natürliches Vorbild schlägt der Roboter mit seinen Flügeln 40 Mal pro Sekunde. Bild: Purdue University Mechanical Engineering

Mit Kolibris und Insekten als Vorbilder bauen die Forscher immer kleinere Flugmaschinen. Dieser Robo-Kolibri hier wiegt gerade mal 1 Gramm. Bild: Purdue University Mechanical Engineering

Das Wichtigste in Kürze

Kolibris sind wie kleine Helikopter: Sie können rückwärts fliegen und in der Luft stehen bleiben.
Forscher haben deren Flugmanöver studiert und so einem Roboter das Fliegen gelehrt.
Solche Kolibri-Roboter könnten durch kleine Ritzen gelangen und so etwa in Trümmern nach Kriegsopfern suchen.

Hast du schon einmal einen Kolibri im Flug beobachtet und dabei seine Flügel erkennen können? Nein, oder? Um vollständig zu erfassen, wie diese kleinen Vögel genau fliegen, haben auch Forscher der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana – trotz der Beobachtung in Zeitlupe – mehrere Jahre gebraucht. Wie kleine Helikopter können sich die kleinen Wesen in der Luft seitwärts oder rückwärts bewegen, stehen bleiben und Turbulenzen standhalten. All diese Flugmanöver haben die Forscher nun auf einen Flugroboter übertragen, der tatsächlich wie ein Kolibri fliegen kann. Solche flatternden Roboter sollen dereinst durch schmale Luken oder Spälte geschickt werden, um in Kriegs- oder Katastrophengebieten zwischen den Trümmern nach Opfern zu suchen.

Der mit künstlicher Intelligenz funktionierende Roboter «lernte» sprichwörtlich das Fliegen: Er schaute sich selbstständig Kolibri-Flugmanöver ab, die die Wissenschaftler in Computeralgorithmen übersetzt hatten. Der vorgestellte Robo-Kolibri wiegt 12 Gramm und flattert mit seinen Flügeln 40 Mal pro Sekunde. Zur Orientierung: Ein echter Kolibri führt seinen Schwirrflug mit einer Frequenz von 40 bis 50 Flügelschlägen pro Sekunde aus.

Das zusätzliche Studium von Insekten ermöglichte es den Forschern, immer kleinere Flugroboter zu bauen, ohne dabei an Flugqualität einzubüssen – sie mussten lediglich die Flugfrequenz erhöhen. So wiegt der kleinste Kolibri-Roboter gerade mal 1 Gramm. Damit ist er sogar leichter als sein Vorbild – Kolibris wiegen je nach Art 1,6 bis 24 Gramm.

Doch weshalb Kolibris nachstellen, wenn es Drohnen gibt, die sich schon lange sicher in der Luft fortbewegen? Gemäss den Forschern sind Kolibri-Roboter den Drohnen in einem Punkt überlegen: Sie können Lasten tragen – egal wie klein sie gebaut sind. Der hochfrequente Flügelschlag des Kolibri-Roboters hat einen höheren Hub und lässt den Forschern somit Spielraum, zusätzliche Geräte einzubauen. Etwa eine Kamera, ein GPS-Gerät oder eine Batterie.

Drohnen hingegen versagen in diesem Punkt irgendwann: Je kleiner sie sind, umso weniger Auftrieb erzeugen sie, der das eigene oder ein zusätzliches Gewicht tragen könnte. Doch eine Schwäche haben die Kolibri-Flugmaschinen zurzeit noch: Nach wie vor müssen sie während des Flugs an eine Energiequelle angeschlossen werden. Bis sie frei sind wie ein richtiger Vogel, wird es also noch etwas mehr Forschung benötigen.

Initiated by Gebert Rüf Stiftung