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Vom Tauchgang in den Flug in nur 0,35 Sekunden

13.06.22
Vom Tauchgang in den Flug in nur 0,35 Sekunden

0,35 Sekunden - so wenig Zeit benötigt die Roboterdrohne um vom Tauchgang in den Flug zu wechseln. ForscherInnen haben eine Unterwasserdrohne entwickelt, die in der Lage ist, sich in weniger als einer Sekunde in eine fliegende Drohne zu verwandeln. Der Trick dabei ist, dass sie sich Dank einer Saugscheibe an andere, sich bewegende Objekte heften und quasi per Anhalter mitfahren kann. Dabei ist es egal, ob es sich um eine trockene oder nasse Oberfläche handelt.

Die Drohne wurde von WissenschaftlerInnen aus China, dem Vereinigten Königreich und der Schweiz im 3D-Druckverfahren entwickelt. Der rasante Übergang von einer Unterwasserdrohne in ein Luftfahrzeug ist einem neuen Propellerdesign zu verdanken. Es entfaltet sich praktisch im Flug in der Luft und ermöglicht so einen schnelleren Wechsel zwischen den unterschiedlichen Medien, als es den meisten bisherigen Luft-Wasser-Robotern möglich war. Bei verschiedenen Tests gelang es dem Roboter nicht nur, Videoaufnahmen vom Meeresboden zu machen, sondern auch während des Übergangs von der Luft ins Wasser zu filmen.

Eingesetzt werden soll die Unterwasserdrohne beispielsweise zur Untersuchung der Umweltverschmutzung auf hoher See. Sie ist ausschließlich für die biologische und ökologische Überwachung von Meeresökosystemen konzipiert und dient nicht etwa militärischen Zwecken, wie dem Ausspähen von U-Booten. Darüber hinaus soll sie in der Lage sein, Bergungsarbeiten sowohl in Süß- als auch in Salzwasser durchzuführen.

Die ForscherInnen der Beihang University, des Imperial College London und der Empa haben sich bei der Entwicklung der Drohne von der Natur inspirieren lassen, insbesondere den Schiffshalter-Fischen, denen sie die Saugscheibe nachempfunden haben. Mithilfe dieses besonderen Bauteils, kann die Drohne sozusagen "trampen" und sich selbst an Meerestiere wie Wale oder Haie heften. Dadurch kann sie ihren Energieverbrauch massiv senken, denn der "trampende" Roboter verbraucht dabei fast 20-mal weniger Strom als mit einem Eigenantrieb. So eignet sich die neue Roboterdrohne auch für längere Forschungsexpeditionen.

„Unsere Studie zeigt, wie wir uns vom Adhäsionsmechanismus der Schiffshalter-Fische inspirieren ließen und ihn mit luftgestützten Robotersystemen kombiniert haben, um neuartige Mobilitätsmethoden für die Robotik zu erreichen“, so Mirko Kovac, Leiter des Materials and Technology Center of Robotics der Empa sowie des Aerial Robotics Lab am Imperial College in London.

Den kompletten Forschungsartikel findest du auf der Website von Science Robotics.




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