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Robotik

Künstliche Bienen

Schon in wenigen Jahren könnten Tausende winziger, nur ein halbes Gramm schwerer fliegender Roboter ausschwärmen und kooperativ Blüten bestäuben – oder verschüttete Erdbebenopfer ausfindig machen.
Künstliche Bienen

Während des letzten Jahrzehnts begann eine rätselhafte Krankheit namens "Völkerkollaps" (colony collapse disorder, CCD), ganze Völker von Honigbienen in den USA auszulöschen – so massiv, dass gravierende Folgen für die Landwirtschaft zu befürchten waren. Aus diesem Anlass begannen wir 2009 gemeinsam mit Kollegen von der Harvard University und der Northeastern University, ernsthaft über die Schaffung künstlicher Bienen nachzudenken. Die kleinen Maschinen sollten sich nicht nur jede für sich verhalten wie eine Biene, sondern im Zusammenspiel zu Tausenden die kollektiven Aktionen vollbringen, zu denen ein echter Bienenschwarm fähig ist. Inzwischen ist es uns gelungen, die ersten fliegenden Roboter in Bienengröße zu bauen; jetzt arbeiten wir am kooperativen Schwarmverhalten.

Auf den ersten Blick erscheint diese Aufgabe nahezu unlösbar. Jahrmillionen der Evolution haben aus dem Bienenkörper eine unglaubliche Flugmaschine gemacht: Sie kann stundenlang in der Luft bleiben, auch bei böigem Wind eine stabile Fluglage beibehalten, gezielt Blumen ansteuern, Feinde erkennen und ihnen ausweichen. Wie sollte es möglich sein, alle diese Fähigkeiten in einen Roboter von der Größe eines Fünfcentstücks zu packen? …

Juli 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juli 2013

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  • Quellen
Ma, K. Y. et al.: Controlled Flight of a Biologically Inspired, Insect-Scale Robot. In: Science 340, S. 603 – 607, 2013
Rubenstein, M. et al.: Kilobot: A Low Cost Scalable Robot System for Collective Behaviors. In: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 14. – 18. Mai 2012; S. 3293 – 3298
Folgeartikel über die Kilobots: M. Rubenstein, A. Cornejo, R. Nagpal: Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm. Science 345, S. 795–799, 2014. Dazu Pressemitteilung und Video
Wood, R. J. et al.: Progress on »Pico« Air Vehicles. In: International Journal of Robotics Research 31, S. 1292 – 1302, 2012