Mit neuen Beinen landet die Minidrohne auf einem Blatt

Bereits 2012 haben Forscher aus Harvard die „Robo-Bee“ entwickelt. Sie schlägt ihre zwei Flügel mit 30 Milli­meter Spannweite rund 170-mal in der Sekunde und kann sich so mit ihren 0,1 Gramm in die Lüfte erheben. In Zukunft könnten solche Maschinen bei Unglücken nach Vermissten suchen oder als künstliche Bestäuber in der Landwirtschaft aushelfen.

Doch eines konnte die Roboter-Biene im Gegensatz zu ihrem tierischen Vorbild bislang nicht: sicher landen. Das lag in der Natur der Sache. Denn mit ihrem Flügelschlag erzeugt sie Luftwirbel, die ihr ausgerechnet in Bodennähe die Stabilität nehmen. „Früher mussten wir sie bei der Landung kurz über dem Boden abschalten, einfach fallen lassen und beten, dass sie aufrecht und sicher aufkommt“, sagte der Harvard-Ingenieur Christian Chan in einer Pressemitteilung. Um das Problem zu beheben, hat er sich mit seinem Kollegen Nakseung Hyun von der Natur inspirieren lassen.

Inspirationsquelle waren jedoch nicht Bienen, sondern Mücken. Genauer gesagt von der biologischen Überfamilie der Tipuloidea. Diese harmlosen, relativ langsam fliegenden Insekten erinnern an überdimensionierte Steckmücken. „Das Verhältnis von Spannweite und Körpergröße unserer Plattform ähnelt dem der Tipuloidea“, so Chan.

Die Forscher schauten 27 Arten dieser Mücken auf die Beine und analysieren deren Haltung sowie die Anzahl und Position ihrer Gelenke. Heraus kam ein Entwurf mit vier Beinen, die je zwei Gelenke haben. Zudem entwickelte das Team ein Protokoll für den Anflug, das dem Landeverhalten von Insekten nachempfunden ist.

Die Technologie ermög­liche eine sichere Landung auf natürlichem Terrain, schreiben die Forscher im Magazin „Science Robotics“. In Experimenten ist es ihnen gelungen, die Robo-Bee von einem Pflanzenblatt aus starten und sie dort auch wieder auf ihren Beinen landen zu lassen.

Derzeit ist der Robo-Bee noch auf externe Steuersysteme angewiesen und hängt daher beim Flug an Kabeln. Das Team arbeitet daran, der Drohne weitere Elektronik einzubauen, damit sie beim Erfassen der Umgebung, bei der Stromversorgung und bei der Steuerung autonom wird. „Das langfristige Ziel ist die vollständige Autonomie, aber bis dahin arbeiten wir daran, die elektrischen und mechanischen Komponenten zu verbessern“, sagte Robert Wood, der Leiter der Studie.