Forscher der italienischen Università Politecnica delle Marche haben einen Unterwasserroboter entwickelt, der von Archäologen und anderen Wissenschaftlern zur Erkundung von Unterwasserumgebungen aus der Ferne eingesetzt werden kann. Postdoc Daniele Costa hat sich beim Design und vor allem bei der Fortbewegungstechnik an Fischen orientiert - speziell an solchen, die vor allem durch Schläge mit ihren Brustflossen vorankommen. "Die Antriebstechnik von Fischen ist technischen Lösungen weit überlegen", sagt Costa.
Die Idee, einen Roboter mit ähnlichen Fähigkeiten zu entwickeln, kam Costa nach Abschluss seiner Dissertation. Da die Systeme, an denen er zu dieser Zeit arbeitete, nur begrenzt manövrierfähig waren, beschloss er, gemeinsam mit dem Informationstechniker David Scaradozzi ein Antriebssystem zu entwickeln, das dem Roboter die Wendigkeit von Fischen verleiht. Bewegt der Roboter seine "Brustflossen" gegenläufig, kann er sich auf der Stelle drehen, ähnlich einem Ruderboot, dessen Riemen gegenläufig eingetaucht werden. Dieser Mechanismus ähnelt dem, der sich bei vielen Meerestieren beobachten lässt, wenn sie unter Wasser jagen.
Bisher entwickelte Roboterfische benötigen bis zu vier Motoren, um die Flossen anzutreiben. Costa kommt mit nur einem aus. Die synchronen oder beliebig gegeneinander versetzten Schläge der Flossen erreicht er mit einem mechanischen Getriebe, ebenso eine Änderung der Anstellwinkel. In Tests war der so in Fahrt gebrachte Roboter unter Wasser schneller, wendiger, zuverlässiger und robuster als andere dieser Art. Unterwasserfahrzeuge verwenden typischerweise Propeller, um den notwendigen Schub zu erzeugen. Anwendungen in der Meeresumwelt erforderten jedoch Geräte, die gute Manövrierfähigkeit und hohe Reisegeschwindigkeiten kombinieren, so Costa. Propellergetriebene Fahrzeuge seien dazu nicht imstande.
Die meisten Unterwasserroboter ändern ihre Richtung in einem Radius, der um ein Vielfaches grösser ist als ihre Länge. Wird die Manövrierfähigkeit durch weitere Propeller verbessert, erhöht sich der Widerstand. Dies geht zulasten der Reisegeschwindigkeit. "Unser Roboter kommt mit fünf Körperlängen pro Sekunde voran und hat einen Wendekreisradius von weniger als einer Körperlänge", so Scaradozzi. Er glaubt, dass der Roboter ihn in seiner Arbeit bestens unterstützen kann. Seit über 15 Jahren ist der Forscher in den Bereichen Meeresumweltschutz und Dokumentation archäologischer Stätten in Zusammenarbeit mit dem italienischen Ministerium für Kulturerbe tätig.
