Inspirationsquelle Natur: Neue Wege, um Roboter zu konstruieren.

Warum etwas neu erfinden, was die Natur eindrucksvoll vorlebt? Inspiriert vom Beutegreif-Prinzip von Libellenlarven wurde jetzt ein bionischer Roboter mit einem 3D-Drucker hergestellt.

Das wissenschaftliche Team um Dr. Sebastian Büsse vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat das biomechanische Prinzip entschlüsselt, wie Libellenlarven ihre Beute fangen. In Bruchteilen von Sekunden schnellt das Mundwerkzeug der Libellenlarve nach vorn, um nach der Beute zu schnappen. Jahrzehntelang waren Forschende davon ausgegangen, dass es sich hierbei um einen hauptsächlich hydraulischen Vortrieb handeln müsse. 

Berechnungen ergaben aber, dass der Vortrieb der Mundwerkzeuge der Libellenlarven vielmehr über ein steuerbares Katapultsystem funktioniere: eine innere, elastische Struktur im Libellenkopf, die wie eine Sprungfeder von einem Muskel gespannt wird. Hierbei wird die Energie des Muskels gespeichert. Die beiden Segmente der Fangmaske sind miteinander verbunden und werden durch einen gemeinsamen Mechanismus arretiert und ausgelöst.

Die Forscher hatten vorab Hypothesen aufgestellt und konnten diese dann mit einem nach dem Prinzip konstruierten, bioinspirierten Roboter unter Beweis stellen. „Einer der großen Vorteile von bioinspirierten Robotern ist die Möglichkeit, Ideen über biologische Funktionsprinzipien zu testen, die anders sehr schwer zu überprüfen wären. Robotik funktioniert idealerweise in zwei Richtungen: Wir lernen etwas über die Biologie und entwickeln etwas technisch Anwendbares“, erläutert Dr. Sebastian Büsse die Vorgehensweise.

Inzwischen arbeiten die Forscher an einer Weiterentwicklung des Roboters, in den sie eine visuelle Objekterkennung integrieren. Damit soll der Roboter das Objekt selbstständig erkennen und treffen können. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden in der Fachzeitschrift „Science Robotics“ veröffentlicht.