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Soft Robotic Fish Roboter-Fisch soll Unterwasserwelt erkunden

Dieser Roboter sieht nicht nur aus wie ein Fisch, er bewegt sich auch so. Daher kann er Korallenriffe erkunden, ohne deren Bewohner aufzuschrecken.
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Atemberaubende Möglichkeiten – ist das die Zukunft der Meeresforschung?

Cambridge Ein neuartiger Unterwasserroboter sieht nicht nur aus wie ein Fisch – er bewegt sich auch so und erregt deshalb bei Meeresbewohnern kein Aufsehen. Bei Versuchen im Pazifik seien Fische auch dann nicht geflohen, wenn das Gerät näher als einen Meter an sie herankam, berichten US-Forscher im Fachmagazin „Science Robotics“. Daher könne der Roboter SoFi (Soft Robotic Fish) Meerestiere in ihrer natürlichen Umwelt beobachten, ohne sie zu stören.

Unterwasserroboter bewegen sich in der Regel durch Propeller oder Wasserstrahlantrieb vorwärts. „Diese Antriebssysteme erzeugen jedoch erhebliche Turbulenzen und haben das Potenzial, Meereslebewesen zu erschrecken und Nahbeobachtungen zu verhindern“, schreiben die Forscher um Robert Katzschmann vom Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Deshalb entwarfen die Wissenschaftler einen Unterwasserroboter, der durch das Bewegen der Schwanzflosse wie ein Fisch schwimmt. Ein Hydraulikmotor setzt das weiche Hinterteil in Bewegung und kann auf verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt werden.

Ein Hightech-Taucher für den Katastrophenreaktor
Tauchroboter für Fukushima
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In Japan soll ein schwimmender Roboter das beschädigte Atomkraftwerk in Fukushima untersuchen. Er wurde am Donnerstag vorgestellt.

(Foto: AP)
Roboter Mini Manbo
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Der Roboter mit dem Spitznamen „Mini Manbo“ (kleiner Sonnenfisch) hat etwa die Größe eines Brotlaibs. Er ist mit Lichtern ausgestattet, bewegt sich...

(Foto: AP)
Propeller für den Antrieb
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...mithilfe von Propellern am Rumpf und sammelt Daten mit zwei Kameras und einem Strahlungsmessgerät.

(Foto: AP)
Fukushima nach der Katastrophe
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Ferngesteuerte Roboter spielen eine Schlüsselrolle beim Rückbau des Kraftwerks, in dem es 2011 nach einem Erdbeben und Tsunami zu einem Unglück kam. Extrem hohe Strahlung und Bauschäden in den Reaktoren behinderten frühere Versuche, Bereiche in der Nähe der Kerne des Reaktors zu untersuchen.

(Foto: dpa)
Der neue Roboter auf Testfahrt
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Die Entwickler des Roboters planen nach eigenen Angaben, die Sonde im Juli in den Hauptsicherheitsbehälter der Reaktoreinheit 3 in Fukushima zu schicken, um das Ausmaß der Schäden zu bestimmen.

(Foto: AP)
Einsatz im Testlabor
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Während der Vorführung in einer Testeinrichtung bei Tokio rutschte die Sonde langsam auf einer Schiene herab und bewegte sich durch das Wasser.

(Foto: AP)
Ferngesteuerte Robotertechnik
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Der Roboter wurde ferngesteuert durch ein Team, von dem ein Mitglied das Gerät steuerte und ein anderes sich um ein Kabel kümmerte, das Daten überträgt.

(Foto: AP)

Ein entscheidendes Bauteil in SoFi ist die Auftriebseinheit: In ihr wird mit einem Kolben das Volumen der eingeschlossenen Luft geregelt. Wird die Luft zusammengepresst, sinkt SoFi, kann sie sich ausdehnen, steigt der Roboter auf. Unterstützt werden die Bewegungen durch zwei verstellbare Seitenflossen.

An der Spitze trägt SoFi eine kleine Kamera, die Aufnahmen vom Leben im Meer ermöglicht. Taucher können SoFi per Fernbedienung mit einer Reichweite bis zu 20 Metern steuern.

Der Fischroboter ist 47 Zentimeter lang und 1,6 Kilogramm schwer. Um Antriebsmotor, Sensoren und andere Technik darin unterzubringen, mussten Katzschmann und sein Team viele Roboterbauteile verändern oder neu entwickeln. Doch der Aufwand scheint sich gelohnt zu haben: Filmaufnahmen zeigen, dass SoFi von Meeresbewohnern nicht als Bedrohung wahrgenommen wird.

Deshalb sind die Forscher zuversichtlich, dass ihr Roboter neue Einblicke in verschiedene Ökosysteme der Meere gewähren wird. SoFi ist in Wassertiefen bis 18 Metern einsetzbar, weiter unten wird der Wasserdruck zu stark.

Einige „Kinderkrankheiten“ müssten aber noch behoben werden, räumt das Team ein: So sorgt die Schwanzbewegung dafür, dass sich der ganze Roboterfisch hin und her bewegt. Das beeinträchtigt die Kamera-Aufnahmen.

Dennoch haben die Forscher schon weitere Pläne: Sie wollen SoFi einsetzen, um „erstens das Verhalten von Meereslebewesen über lange Zeiträume ohne menschliche Eingriffe in die Szene zu untersuchen; zweitens zu prüfen, ob SoFi dazu verwendet werden kann, das Verhalten von Meereslebewesen zu beeinflussen, und drittens, um Roboterschwärme zu erzeugen“. Damit lasse sich etwa die Dynamik von Fischschwärmen besser analysieren.

  • dpa
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