Drohne fliegt wie Samen und setzt Sensoren aus

'Albatross': Roboter segelt auf einem Binnensee (Foto: sutd.edu.sg)

Mit "Albatross" von Forschern der Singapore University of Technology and Design (SUTD) lässt sich die Güte selbst von abgelegenen Gewässern problemlos ermitteln. Der Roboter wird aus Flugzeugen oder von Drohnen abgeworfen. Er ist mit starren Flügeln ausgestattet, die ihn trudeln lassen wie ein Ahornsamen, der zu Boden sinkt. Im Wasser sanft gelandet dienen die Flügel jetzt als Segel - der Wind ist dann der Antrieb.

Neue Hightech-Drohne landet wie ein Vogel

Drohne klammert sich an Anton Brendenbecks Arm fest (Foto: tudelft.nl, Studio Oostrum)

Dank taktiler Sensoren als Ergänzung zur Orientierung lassen Ingenieure der Technischen Universität Delft Drohnen künftig wie Vögel auf Ästen und Co landen. Einmal an beliebigen Landeplätzen festgeklammert, können sie ihren Akku schonen. Bisher reichen die Infos von Kameras nicht aus, um das Ziel präzise zu treffen und die Landeeinrichtung so zu steuern, dass sie im richtigen Moment den nötigen festen Kontak herstellt.

Drohnenschwärme finden Konsens wie Bienen

Bienenschwarm: Blaupause für Drohnen und deren interne Abstimmung (Foto: PollyDot, pixabay.com)

Drohnen mit Schwarmintelligenz werden von einem Forscherteam der Universität Konstanz weiter für nützliche Einsätze optimiert. Denn statt einzelner Drohnen schicken Forscher immer häufiger ganze Schwärme auf Erkundungsflüge in Katastrophengebiete, zur Überwachung empfindlicher Ökosysteme oder zur Inspektion von Bauwerken. Diese müssen miteinander kommunizieren und Informationen, die von Partnern eingehen, verarbeiten und nutzen, um gemeinsam zum Ziel zu kommen.

Akustische Sensorlösung entdeckt angreifende Drohnen

Trainingsflug einer Drohne über einem Mikrofon (Foto: IDMT)

Mit einem neuen Verfahren lassen sich künftig auch Drohnen entdecken, die nicht auf dem Radarschirm zu sehen sind und nicht direkt beobachtet werden können. Forscher des Fraunhofer Instituts für Digitale Medientechnologie (IDMT) haben diese intelligente akustische Sensorlösung entwickelt, die Drohnen anhand ihres charakteristischen Klangmusters erkennt und lokalisiert.

Schall bringt motorlose Drohnen auf Trab

Mini-Drohnen mit Schallantrieb neben einer 20-Rappen-Münze (Bild: EPFL/MICROBS)

Winzige neuartige Drohnen fliegen jetzt ohne einen Motor im eigentlichen Sinn. Sondern vom Boden ausgehender Schall einer bestimmten Frequenz hält sie in der Luft, lenkt und treibt sie vorwärts. Die Entwickler von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) nutzen dafür ein Phänomen, das als Helmholtz-Resonanz bezeichnet wird: Diese tritt auf, wenn ein über eine Öffnung strömender Luftstrom die in einem Hohlraum eingeschlossene Luft dazu bringt, hin und her zu schwingen.

MIT entwickelt Navi für die winzigsten Drohnen und Roboter

Drohne: Selbst kleinste Ausführungen sind nun autonom (Foto: lucrus91, pixabay.com)

Mit einem neuen Chip und einem speziellen Algorithmus verhelfen Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) Kleinrobotern zu einer sicheren Navigation in komplexen Umgebungen. Die Kombi-Technik begnügt sich mit extrem wenig elektrischer Energie, sodass sie vor allem für mobile Klein- und Kleinstgeräte geeignet ist, etwa für Inspektionsroboter, die in Leitungssystemen mit geringem Querschnitt nach Lecks suchen, oder Augmented-Reality-Headsets.

Rohstoffe für Drohnen und Roboter werden knapp

Drohne: Rohstoff-Engpässe durch den Boom bei Fluggeräten (Foto: liu xiaozhong, pixabay.com)

Der Bedarf an zivilen Drohnen und autonomen Robotern wird in den nächsten zehn bis 15 Jahren explosionsartig ansteigen, prognostizieren Forscher der Princeton University. Bei Drohnen könnten es pro Jahr zehnmal so viele sein wie heute, bei humanoiden und vierbeinigen Robotern sogar 100 Mal so viele. Dass sich der Bedarf decken lässt, bezweifeln die Wissenschaftler, zumal auch noch unzählige Drohnen hinzukommen, die kriegerischen Zwecken dienen.

Drohnen erkennen künftig Lawinengefahren

Drohne im Anflug: Bodenradar spürt potenzielle Risiken im Schnee auf (Foto: sintef.no)

Forscher des Norwegischen Geotechnischen Instituts (NGI) und der Norwegischen Strassenverkehrsbehörde zeichnen mit Spezialsensoren ausgestatteten Drohnen auf, was sich unterhalb von Schneefeldern oder sogar im Boden befindet. Der wichtigste Sensor an Bord der Fluggeräte ist das Bodenradar. Dessen Sendemodul emittiert elektromagnetische Wellen, die in Schnee und/oder Boden eindringen. Aus den reflektierten Signalen errechnet der Empfänger ein detailliertes Bild der Schichten und Strukturen unter der Oberfläche.

Smarte Drohne navigiert wie eine Fledermaus

Ultraschall-Drohne findet sich in engen Räumen zurecht (Foto: Nitin J. Sanket, wpi.edu)

Ultraschallsensoren und Künstliche Intelligenz (KI) ermöglichen es handflächengrossen Flugrobotern, mit wenig Energie und Rechenaufwand bei Such- und Rettungsaktionen trotz Nebel, Rauch oder unter anderen schwierigen Bedingungen sicher zu navigieren. Das Verfahren hat sich ein Team um Nitin J. Sanket vom Worcester Polytechnic Institute (WPI) von den Navigierkünsten der Fledermäuse abgeschaut.

"Ornithopter": Drohne flattert wie ein Vogel

Onur Bilgen (links) präsentiet seinen neuen künstlichen Vogel (Foto: soe.rutgers.edu)

Das neue Fluggerät "Ornithopter" von Forschern der Rutgers University passt sich an Seitenwinde und Böen mit smarten Flügelbewegungen nach dem Vorbild echter Vögel an. Umgesetzt wird das jedoch nicht mit schweren Motoren, deren Rotation mithilfe eines aufwendigen Getriebes in eine Flatterbewegung erfolgt. Die Experten nutzen vielmehr piezoelektrische Kristalle, die von vornherein die gewünschten und erforderlichen Bewegungen ausführen.

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