KUBeetle-S – fliegender Roboter im Käfer Format

Laut pressetext haben Forscher der südkoreanischen Konkuk University mit „KUBeetle-S“ einen winzigen Roboter entwickelt, der eine gewisse Ähnlichkeit mit dem fliegenden Nashornkäfer aufweist. Der flatternde Miniroboter zeichnet sich durch hohe Wendigkeit aus und kann bis zu neun Minuten in der Luft bleiben.

Gesteuert wird mit den Flügeln

Ein bisschen Neuland war es schon, was das Forscher Team um Prof. Hoon Cheol Park bei der Entwicklung des Robo Insekts da betreten hatte. Zunächst musste nämlich ein ganz neuartiger Flugmechanismus entwickelt werden, „um die Flugfähigkeiten des Käfers nachzuahmen“, so Park. Dieser sollte sowohl einen großen Flatterwinkel ermöglichen wie auch genügend Auftrieb erzeugen „um das Eigengewicht des fRoboters zu tragen“. Neuartig ist auch die Steuerung. Diese erfolgt bei bisherigen Fluggeräten immer mit Heckrudern, beim KUBeetle-S jedoch über die flatternden Flügel selbst.

Im Vergleich zu seinen Vorgängern sei die neueste Version des Robo-Insekts deutlich leichter und dadurch auch wendiger, ergänzt Parks Kollege Hoang Vu Phan. „Dank des einfachen aber effektiven Kontrollmechanismus konnten wir sehr kleine Servomotoren einsetzen, um Gewicht einzusparen“, erklärt der Experte. Der 15,8 Gramm schwere künstliche Käfer sei somit „der bislang leichteste Flugroboter mit zwei Flügeln“, der imstande ist, allein mithilfe seiner Onboard-Komponenten einen frei kontrollierbaren Flug zu bewerkstelligen.

Neun Minuten Flugdauer

Der sogenannte „Kontrollmomentgenerator“, den die Ingenieure verbaut haben, kann den Flügelschlag in alle Richtungen – nach links, rechts, vorne und hinten – wechseln. Dadurch lässt sich der vertikale Auftrieb, den die Motoren erzeugen, bei Bedarf auch jederzeit für horizontale Bewegungen nutzen. Der Generator selbst wird auf elektronischem Weg über ein Kontrollbrett und ein Feedback-Kontrollsystem gesteuert, wobei ihm auch ein spezieller Algorithmus zu Hilfe kommt.

„Das Hauptziel, das wir mit dieser neuesten Version unseres Roboters verfolgt haben, war die Verlängerung der Flugdauer“, erklärt Park . Dies sei vor allem durch ein verbessertes aerodynamisches Design der Flügel, die Verwendung von leichteren Bauteilen und eine Vergrößerung der Flügelfläche gelungen. Auch die erforderliche Stromspannung wurde noch einmal reduziert. „Letztlich konnten wir so die Flugzeit von drei auf neun Minuten erhöhen.“

Und hier gibt’s ein Video: https://www.youtube.com/watch?v=ca6Yviy5w2c

Foto: „KUBeetle-S“ während des Fluges © eng.konkuk.ac.kr, Hoang Vu Phan