Empa-Forschende lassem sich für Robotik von Tierreich inspirieren

(CONNECT) Forschende der in Dübendorf ansässigen Gruppe Soft Kinetic der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und des deutschen Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme untersuchen Bewegungseigenschaften afrikanischer Dornschwanzhörnchen. Ermittelt werden soll das Sprung-, Flug- und Bremsverhalten dieser Flughörnchenart. Die Erkenntnisse aus diesen Forschungen sollen in die Konstruktion und den Bau von Bewegungsrobotern und Drohnen eingehen, heisst es in einer Mitteilung.

Der Name der Dornschwanzhörnchen leitet sich von den an der Schwanzunterseite gewachsenen Schuppen ab. Wie erste Erkenntnisse zeigten, nutzen die Tiere diese besondere Anatomie, um Flugbewegungen zu steuern und Bremsvorgänge vor allem in dichten Baumkronen zu beherrschen.

Für ihre Studie hat die Gruppe um Ardian Jusufi Exemplare der seltenen Hörnchenart aus naturwissenschaftlichen Sammlungen vermessen und 3D-gescannt. Mit mathematischen Modellen konnten sie eine Vorstellung entwickeln, wie sich die Tiere an glatter Baumrinde stabilisieren.

In einem weiteren Schritt will Jusufi die Dornschwanzhörnchen in ihrem Wohnambiente untersuchen. „Wenn das Hörnchen auf einen Baum zugleitet, dort aber unerwartet ein Raubtier bemerkt, muss es im Flug auf einen anderen Baum ausweichen“, wird Forschungsleiter Jusufi in der Mitteilung zitiert. „Wir vermuten, dass der Dornschwanz hilft, die Energie einer solchen Notlandung abzufedern und das Hörnchen vor Abstürzen zu schützen“.

Das genaue Verständnis der Physik der Tiere soll in die Robotik einfliessen. In der Landwirtschaft, der Umweltbeobachtung und bei Katastrophenschutz sind kleine mobile Roboter und Drohnen gefragt, die sich sicher und effizient bewegen können. Mit animierten Körpermodellen sollen diese Abläufe studiert und die Erkenntnisse in den Drohnenbau überführt werden. Die Studie ist im „Journal of the Royal Society Interface“ veröffentlicht. ce/ww