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Technik

Diese Ferngesteuerte Mini-Drohne flattert ohne Batterie

von Marten Zabel

Forscher haben demonstriert, wie sich eine winzige ferngesteuerte Drohne per Laserstrahl und Photovoltaik-Modul mit Energie versorgen lässt.

Die RoboFly auf einer Handfläche.
RoboFly ist die erste drahtlose Drohne von der Größe eines Insekts. Foto: Mark Stone/ University of Washin

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie Forscher der Universität Washington der ferngesteuerten RoboFly das Fliegen beibringen
  • Warum der Laser-Antrieb besser ist als ein Akku
  • Welche Schwächen hingegen das Photovoltaik-Modul mit sich bringt

Eine ferngesteuerte Drohne in Fliegengröße

Es ist nur ein kleiner Hopser auf dem Labortisch, könnte aber ein erster Schritt in eine neue Zukunft mobiler Energieversorgung für winzige ferngesteuerte Drohnen oder Roboterinsekten sein.

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Die RoboFly, entwickelt von Wissenschaftlern der Universität Washington, ist ein winziges Maschinchen, das mit elektrisch angetriebenen Flügeln schlägt, um abzuheben. Das Besondere ist dabei, dass dieses Roboterinsekt keinen Akku an Bord hat. Stattdessen trägt es lediglich ein winziges Photovoltaik-Modul auf der Oberseite. Ein Laserstrahl versorgt die Technik gezielt mit Energie.

Der Laserstrahl ist besser als ein Akku

Die Roboterfliege besteht aus einem Antrieb für die Flügel, dem Photovoltaik-Modul auf der Oberseite, vier Füßen und einer Platine mit der Steuerungselektronik. Diese sorgt dafür, dass die Flügel tatsächlich schlagen, wenn die notwendige Energie zugeführt wird. Der Laserstrahl ist dabei mit dem bloßen Auge nicht sichtbar.

Bisherige Roboterbienen waren entweder verkabelt oder groß genug, um einen eigenen Akku zu tragen. Beide Varianten haben ihre Nachteile:

  • Ein Akku ist nicht nur schwer, sondern in dieser Größenordnung auch sehr schnell leer
  • Ein Kabel schränkt die Bewegungsfreiheit des Roboterinsekts hingegen so sehr ein, dass es jenseits der Demonstration von Flugtechnologien keinen praktischen Nutzen haben dürfte

Die Entwicklung von Roboterinsekten ist eine der Herangehensweisen, um einerseits mit dem Bienensterben umzugehen. Andererseits geht es aber auch um die Befruchtung von Pflanzen in abgeschlossenen Gewächshäusern oder urbanen Fabrikfarmen.

Anstatt die Bienen selbst bei ihrer Arbeit zu unterstützen – wie ein Start-up aus Belgien – ist hier die Idee, dass künftig kleine Roboter von Pflanze zu Pflanze fliegen und die Bestäubungsarbeit übernehmen können. Alternativ gibt es inzwischen auch Ansätze mit größeren Robotern, die einen Arm über die Blüten huschen lassen können.

Fliegende Roboterinsekten könnten allerdings noch weitere Einsatzbereiche erobern. Mit chemischen Sensoren ausgestattet, könnten sie in Luftschächten oder an schwer zugänglichen Stellen von Industrieanlagen nach Gaslecks und Verunreinigungen suchen. Die dazu notwendigen winzigen Messinstrumente werden im gleichen Labor entwickelt wie die Robo-Biene.

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Das Photovoltaik-Modul braucht Sichtkontakt

Der erste Aufbau des Systems funktioniert nur unter sehr eingeschränkten Laborbedingungen. Künftige Versionen könnten schon einmal die Verbesserung erhalten, dass der Laserstrahl der Maschine folgt und so auf das Photovoltaik-Modul gerichtet bleibt. Das Roboterinsekt könnte sich dann freier bewegen, solange es Sichtkontakt mit der Basisstation hat.

Das kann natürlich auch ein weiterer Roboter sein, der einen ganzen Schwarm der kleinen Geräte aussendet, um Aufgaben durchzuführen, an die bisher noch niemand gedacht hat. Schließlich übernehmen Roboter bereits heute viele Aufgaben, die ihnen vor einigen Jahren niemand zutraute: Die filigrane Kunst der Spargelernte etwa.

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