Fledermäuse und Blumen können die Navigation von Robotern verbessern. Bild: Pixabay/frei

Fledermäuse und Blumen können die Navigation von Robotern verbessern. Bild: Pixabay/frei

| von Florian Blum

Die genaue Ortung von Gegenständen ist sowohl für Roboter als auch für autonome Autos enorm wichtig. Bisherige Sonarsensoren, die Schallimpulse zur Messung nutzen, sind zwar preiswert, energieeffizient und arbeiten sehr genau, liefern aber mitunter mehrdeutige Ergebnisse. Für die Industrie sind sie damit technisch nur eingeschränkt nutzbar. Prof. Dr. Stefan Rupitsch vom Lehrstuhl für Sensorik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) erklärt, die Technik führe so schnell "zu verwirrenden Situationen für ein autonomes Fahrzeug oder einen Roboter."

Roboter: Wie die Maschine von der Natur lernt

Bionik-Forscher rund um Rupitsch aus den Universitäten Erlangen-Nürnberg, Antwerpen und Amsterdam haben sich deshalb die Natur zum Vorbild genommen. Die bionische Entwicklung ist so genial, wie einfach erklärt: So haben einige südamerikanische Pflanzen im Laufe der Evolution Blütenteile entwickelt, die als Sonarreflektoren dienen. Diese machen es Fledermäusen über akustische Signale leichter, die Pflanzen auch wirklich zu finden.

Wie funktioniert eigentlich Bionik?

www.biokon.de definiert den Begriff Bionik wie folgt: "Bionik setzt sich zusammen aus Biologie und Technik. Er beschreibt das kreative Umsetzen von Anregungen aus der Biologie in die Technik. Dazu arbeiten Biologen eng mit Ingenieuren, Architekten, Physikern, Chemikern und Materialforschern zusammen." Automatisierer wie Festo und und zahlreiche Industrieroboter-Hersteller setzen in ihrer Arbeit längst auf technische Lösungen der Bionik. Ein spannendes Beispiel über das ke NEXT vor kurzem berichtete, war die Entwicklung einer Roboterhand, die der menschlichen Hand nachempfunden war. Erleben Sie bionische Roboter live auf der Hannover Messe 2020!

Die Forschung des Teams hatte nun das Ziel, auf Basis dieser akustisch reflektierenden Blumenteile künstliche Sonarreflektoren nachzubilden, die autonome Roboter und selbstfahrende Autos durch unbekannte Umgebungen führen. Mit Erfolg: Nach eigenen Angaben konnte die Entwicklung die Navigationseffizienz von Robotern erheblich steigern. „Wir waren erstaunt, wie zuverlässig diese Reflektoren selbst in unübersichtlicher Umgebung erkannt werden“, sagt Dr. Simon, Biologie-Experte und Fledermausforscher von der Universität Amsterdam.

4 Roboter, die nach dem Vorbild der Natur konstruiert sind - Quelle: next Robotics

Bionik macht Navigation zuverlässiger

Nach Angaben des Teams sei die Technik sogar in der Lage, verschiedene Ansteuerbefehle für einen autonomen Roboter mithilfe unterschiedlicher Reflektorformen zu übertragen. Dies mache die Reflektoren zu perfekten Sonarverkehrszeichen. Von der Biologie inspirierte Sonarschilder könnten auf diese Weise "sehr effiziente Werkzeuge sein, die Türen für neue Anwendungen von Sonarsensoren öffnen und für eine zuverlässige Navigation von autonomen Fahrzeugen sorgen können“, fasst Prof. Steckel von der Universität Antwerpen, zusammen.

Es wäre nicht das erste Mal, dass die Bionik-Forschung Erfolge verbuchen könnte. Die Oberösterreichische Zukunftsakademie hat 2018 eine Vielzahl von weiteren Beispielen der Symbiose von Natur und Technik zusammengetragen. So dienten in der Vergangenheit unter anderem die dreidimensionale Wahrnehmung der Gottesanbeterin oder die Fortbewegungsart von Spinnen als Vorbilder für Roboter.

(Quelle: nach Unterlagen Hannover Messe und FAU)

Der Eintrag "freemium_overlay_form_keg" existiert leider nicht.