Harvard entwickelt Roboter-Bienen

Forscher der US-Eliteuniversität Harvard haben die Entwicklung von kompakten Bienen-artigen Flugrobotern in Angriff genommen.

Die mobilen Leichtgewichte werden dabei nicht nur im Aufbau dem biologischen Vorbild folgen und dazu mit speziellen Sensoren ausgerüstet werden. Auch das intelligente Schwarmverhalten der Insekten will das interdisziplinäre Team durch geeignete Algorithmen nachempfinden.

„Diese Forschung hat zum Ziel, die Biologie der Bienen besser zu verstehen und dieses Verständnis zu nutzen, um verschiedene Bereiche der Informatik und Ingenieurskunst voranzutreiben“, betont Projektleiter Robert Wood, Assistenzprofessor für Elektrotechnik an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Um das zu ermöglichen, stellt die National Science Foundation Fördermittel in der Höhe von zehn Mio. Dollar bereit.

„Dieses Projekt wirkt wirklich sehr interessant“, meint Bart Remes von der Technischen Universität Delft im Gespräch mit pressetext. Er betreut dort das Projekt DelFly zur Entwicklung winziger Flugroboter (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/080723004/). „Der Harvard-Ansatz ist, erst sehr fundamentale Forschung zu betreiben, um dann direkt kleine Flugroboter zu bauen“, meint Remes. Das sei ein direkter Gegensatz zum DelFly-Projekt, wo man erst größere Flugroboter baut, um weitere Generationen anhand der praktischen Erfahrungen weiter zu miniaturisieren. „Ich denke, beide Ansätze werden letztendlich zu sehr ähnlichen Ergebnissen führen“, ist der Wissenschaftler überzeugt. Dabei sei es denkbar, dass verschiedene Arbeitsgruppen mit unterschiedlichen Ansätzen voneinander lernen.

In Harvard hat man zum Ziel, Bienen-Roboter zu schaffen, die fünf Zentimeter Flügelspannweite haben und nur ein halbes Gramm wiegen. Dabei sollen unter anderem intelligente Sensoren entstehen, die ähnlich wie die Augen und Antennen einer Biene funktionieren. Auch die Fähigkeit, sowohl schnell in gerader Linie zu fliegen als auch stationär über einer Blüte zu schweben, will man nachahmen. Weitere Forschungserfolge erhofft man sich etwa bei intelligenten Materialien und im Bereich winziger Energieversorgungslösungen. „Wir haben beim Projektvorschlag besonderes Augenmerk darauf gelegt, die Forschung an 'Körper, Geist und Schwarm' zu einem einheitlichen Bestreben zu machen“, betont Gu-Yeon Wie, Assistenzprofessor für Elektrotechnik an der SEAS. Dieser Ansatz ist nach Ansicht von Remes sehr sinnvoll. „Wenn man zu sehr einzelne Komponenten betrachtet, funktioniert vielleicht jede für sich perfekt – aber dann vielleicht nicht im Kontext des Gesamtsystems“, betont Remes.

Beim auf fünf Jahre anberaumten Harvard-Projekt soll auch jede Roboter-Biene Teil eines größeren Systems, eines Schwarms, werden. Dazu wollen die Forscher Kommunikationslösungen entwickeln, die widerspiegeln, wie echte Bienen sich beim Erkunden oder bei der Futtersuche aufeinander verlassen. Ein solch autonom koordiniertes Schwarmverhalten verspricht große Vorteile für den praktischen Einsatz kleiner Flugroboter. „Das ist beispielsweise sehr interessant, um ein großes Gebiet in kurzer Zeit abdecken zu können“, erklärt Remes. Daher befasse man sich auch in Delft mit dem Thema Schwarmverhalten, wobei man allerdings größere unbemannte Fluggeräte nutze.