Drohne zieht das 40-Fache ihres Gewichts

'FlyCroTug' nach Landung auf einer Oberfläche (Foto: Kurt Hickman, stanford.edu)
'FlyCroTug' nach Landung auf einer Oberfläche (Foto: Kurt Hickman, stanford.edu)

Zwei kleine Drohnen, "Flycrotug" genannt, können eine Türklinke betätigen und ein Hindernis aus dem Weg schaffen. Die eine legt eine Schlinge um die Klinke und rollt den Draht mit einer kleinen Winde auf, die zweite zieht an der Tür, sodass diese sich öffnet. Sie können überall landen, selbst auf einem Türblatt, und daran hochklettern, denn sie sind mit Haftsystemen ausgestattet, die nach dem Vorbild der Gecko-Füsse gestaltet sind. Diese Tiere können sich sogar an der Decke festhalten, weil ihre Fusssohlen adhäsive Kräfte haben und sich gewissermassen am Untergrund festsaugen.

Entwickelt haben Flycrotug Mark Cutkosky von der US-Ingenieurschule der Stanford University und Dario Floreano von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Den Haftmechanismus können die kleinen Drohnen nicht nur nutzen, um sich an senkrechten Flächen festzuklammern. Sie verwenden ihn auch, um Lasten anzuheben, die bis zu 40 Mal schwerer sind als sie selbst. Den Haftmechanismus hatte Cutkosky schon vorher entwickelt.

Flycrotug kann Kameras transportieren, um etwa ein Katastrophengebiet zu erkunden und Wasserflaschen, Verbandsmaterial oder Medikamente zu Verunglückten bringen, die nicht sofort geborgen werden können. Weil die Drohne mit einem Durchmesser von etwa zehn Zentimetern so klein ist, lässt sie sich auch in schwierigem Umfeld leicht navigieren.

Wespe diente als Vorbild

Wie viele Innovationen aus Cutkoskys Labor hat die Flycrotug ein natürliches Vorbild. Auf der Suche nach einem Lebewesen, das klein, kräftig, schnell und wendig ist, stiessen die Forscher auf die Wespe. "Sie fliegt schnell zu einem Stückchen Futter", sagt Cutkosky. "Wenn dies zu schwer ist, um es fliegend zu transportieren, ziehen sie es weg." Das sei die Inspiration zur Entwicklung der kleinen viermotorigen Drohne gewesen.

Damit sie sich auch auf weichem Untergrund halten und bewegen kann, lässt sich das "Fahrwerk" wahlweise mit 32 kleinen Dornen ausstatten, die Angelhaken ähneln. Damit krallt sich die Drohne fest. Selbst Räder lassen sich montieren. "Das war schon ein Kunststück, all diese Systeme an einer Drohne unterzubringen, die kaum mehr wiegt als zwei Golfbälle", erzählt Cutkosky.

"Menschen neigen dazu, Drohnen als fliegende Objekte zu betrachten, die die Welt aus einer anderen Perspektive sichtbar machen", unterstreicht Floreano. Insekten jedoch könnten weit mehr als fliegen. "Sie laufen, klettern, greifen und bauen. Manche tun sich sogar zusammen, um bestimmte Ziele zu erreichen", so der EPFL-Forscher. Die Flycrotugs haben gezeigt, dass Drohnen ähnliche Aufgaben bewältigen können wie humanoide Roboter, die allerdings viel teurer sind.