Science
08.04.2011

Robotermöwe hebt ab

Auf der derzeit stattfindenden Hannover Messe sorgt ein bionischer Robotervogel für Staunen. Das für ähnliche Konzepte bekannte Automatisierungsunternehmen Festo zeigt mit der auf den Namen SmartBird getauften Robotermöwe, wie die Grenzen zwischen menschlicher Konstrukteursarbeit und der Natur immer mehr verschwimmen.

Bei dem rund 485 Gramm leichten SmartBird handelt es sich um ein Flugmodell, das einer Silbermöwe nachempfunden ist. Vor- und Auftrieb der Möwe werden ausschließlich durch das Schlagen der beiden Flügel erzeugt und benötigen rund 25 Watt Leistung. Die Flügelspannweite beträgt zwei Meter. Ein Video auf der Festo-Webseite zeigt auf beeindruckende Weise, wie der Vogel scheinbar mühelos und agil durch die Luft fliegt.

Selbstständig starten
Damit der Robotervogel ohne zusätzlichen Antrieb starten kann, schlagen die Flügel nicht nur auf und ab, sondern verdrehen sich gezielt. Dies geschieht laut Festo durch einen aktiven Gelenktorsionsantrieb, der die Flügelnase beim Aufschlag nach oben zeigen lässt. Der dadurch entstehende positive Anstellwinkel des Flügels wird innerhalb eines Bruchteils der Flügelschlagperiode auf einen negativen Anstellwinkel umgeschlagen. Durch diesen Bewegungsablauf wir die Strömung am Profil optimal für die Erzeugung der Schubkraft genutzt.

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Bionischer Vogel I

Bionischer Vogel III

Bionischer Vogel zerlegt

Neben den Flügeln wird auch der Schwanz als Auftriebskraft genutzt. Er besitzt sowohl Höhen- als auch Seitenruderfunktion und wird folglich auch zum Einleiten einer Kurve eingesetzt, indem er schräg gestellt wird. Im etwa ein Meter langen Rumpf sind Batterie, Motor, Kurbelmechanik, Getriebe und die gesamte Steuer- und Regelelektronik untergebracht. Über die On-Board-Elektronik kann die Flügeltorsion in Abhängigkeit von der Flügelposition genau berechnet werden. Die Ausrichtung übernehmen zwei Servomotoren.

Vogel nicht erstes Konzept
Der bionische Vogel ist nicht das erste Konzept, mit dem Festo für Aufsehen sorgt. Erst im vergangenen Jahr hatte das Unternehmen einen einem Elefantenrüssel nachempfundenen Greifarm entwickelt (die futurezone

). Andere Vorbilder für bionische Prototypen inkludieren einen Roboter-Rochen und einen bionischen Pinguin.

Festo will aus den entwickelten Prototypen Anregungen und Erkenntnisse gewinnen, um im eigentlichen Geschäftsfeld Automation ressourcen- und energieeffizientere Lösungen zu konstruieren. „Die Einsatzmöglichkeiten von gekoppelten Antrieben für Schlag- und Drehbewegungen reichen von Hubflügelgeneratoren, die zur Energiegewinnung aus Wasser verwendet werden, bis hin zu neuen Stellantrieben in der Prozessautomation“, erklärt Festo-Österreich-Geschäftsführer Wolfgang Keiner.

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