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Biomimetische Technologie: Chinesische Wissenschaftler machen Durchbruch bei Mikrostromtechnik für Roboter-Insekten

04.06.2024 08:23:40

Biomimetische Insekten können bei der Katastrophenhilfe sowie der Wartung großer mechanischer Geräte eine wichtige Rolle spielen. Wissenschaftler an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking haben kürzlich einen Durchbruch bei der biomimetischen Technologie erzielt und ein biomimetisches Insekt entwickelt.

Nach Angaben von Yan Xiaojun, Professor am Institut für Energie und Energietechnik an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking, ist das Roboter-Insekt zwei Zentimeter lang, einen Zentimeter breit und wiegt 1,76 Gramm. Seine vertikale Projektionsfläche ist so groß wie zwei Fingernägel. Es ist sehr beweglich, hoch belastbar und kabellos steuerbar. Inmitten eines Haufens von kleinen Steinen kann sich dieses vierbeinige Roboter-Insekt agil und frei bewegen, wie ein Käfer.

Das Antriebssystem ist das Herz des Roboter-Insektes. Normale Roboter werden meist von Elektromotoren angetrieben, die einen hohen Anspruch an die Energieversorgung stellen. Da Mini-Roboter im Inneren nicht genügend Raum für Batterien mit großer Kapazität haben und externe Drähte für Stromversorgung benötigt würden, sind ihre Bewegungen ziemlich beschränkt. Wissenschaftler an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking haben nach langjähriger Forschung  nun ein neuartiges Antriebssystem entwickelt, das den Mini-Roboter von Elektromotoren und externen Drähten unabhängig macht.

Liu Zhiwei, Assistenzprofessor an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking, erklärt: „Wir haben in den Körper des Maschinen-Insektes Energie-, Steuerungs-, Kommunikations- und Sensoren-Systeme eingebaut. Der Magnet, der durch die im Körper des Maschinen-Insektes eingebauten Mini-Batterien erzeugt wird, treibt die Vibration des danebenliegenden Magneten an, wodurch die Beingelenke des Insektes in Bewegung gebracht werden können.

Laut Zhan Wencheng, Mitglied des Forschungsteams an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking, hat das Team außerdem einen biomimetischen Laufgang entworfen, der durch adaptive Anpassung der Gangfrequenzen und Schrittlänge des Maschinen-Insektes ein schnelles Kriechen unter hoher Belastung ermöglicht.

Professor Yan Xiaojun prophezeit eine umfangreiche Entwicklung und Anwendung von Mini-Robotern dank der erfolgreichen Entwicklung der Mikrostromtechnik. Dadurch könnten die Such- und Rettungsaktionen nach Katastrophen sowie die Schadenserkennung großer mechanischer Geräte und Infrastrukturanlagen erleichtert werden, so der Wissenschaftler.

 

 

 

 

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