Was ist ein Robofly?

„Robofly“ ist ein Gattungsname für jeden Versuch, künstliche Flugmaschinen in der Größenordnung von Stubenfliegen mit einer Flügelspannweite von etwa 3 cm (etwa einem Zoll) und einem Gewicht von etwa 100 Milligramm zu versuchen. Mehrere Forschungsanstrengungen haben sich auf diese Herausforderung konzentriert und sich oft von der Biomechanik echter Fliegen inspirieren lassen.
Einer der ersten ernsthaften Versuche, einen Robofly zu bauen, wurde vom Biomimetic Millisystems Lab an der University of California in Berkeley durchgeführt. Das 1998 begonnene und immer noch im Gange befindliche Projekt hat noch keinen wirklichen Robofly erfolgreich gebaut, obwohl einige Forscher daran mitgearbeitet haben, was schließlich der erste erfolgreiche Robofly wurde. Das Team machte auch zahlreiche wichtige Beobachtungen und Entdeckungen über die Mechanik des Fluges von Insektenschuppen. Als das Team feststellte, dass Edelstahl nicht das erforderliche Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht hatte, begann das Team 2002 mit dem Bau von Prototypen aus Kohlefaser.

Das erste erfolgreiche Robofly wurde 2007 vom Harvard-Ingenieur David Wood gebaut. Es hatte eine Flügelspannweite von 3 cm und ein Gewicht von 60 mg. Da dem Robofly ein Kontrollsystem fehlte, handelte es sich um einen Fesselflug. Wie viele andere Robofly-Bemühungen wurde Woods Arbeit von der Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA, finanziert. Das US-Militär war sehr daran interessiert, Roboflies zu Überwachungszwecken zu entwickeln, obwohl sie viele andere Anwendungen haben würden.

Der Bau von Robofliesen ist aus mehreren Gründen schwierig: Die Biomechanik des Fliegenflugs ist nicht vollständig verstanden und die zum Bau von Prototypen erforderlichen Komponenten sind so klein und stabil, dass spezielle Fertigungstechniken erforderlich sind, um sie zu bauen. Für den erfolgreichen Harvard-Roboter wurde die Lasermikrobearbeitung von Kohlefaser- und Polymerkomponenten mit einer Genauigkeit von bis zu zwei Mikrometern verwendet.

Da Roboflies so klein sind, wären die Überwachungsinformationen, die sie im Feld aufnehmen könnten, wahrscheinlich sehr niedrig aufgelöst, wahrscheinlich ähnlich den visuellen Signalen, die von echten Fliegen aufgenommen werden. Ihre geringe Größe würde auch eine Bordkommunikation mit alles andere als sehr niedrigem Strombedarf verhindern. Um Platz im Aktuator zu sparen, verwendet der Robofly elektroaktive Materialien, die sich als Reaktion auf elektrische Felder biegen. Seit 2008 arbeiten Forscher noch daran, Fliegendesigns zu optimieren und ihre bereits bestehenden Designs auf den Weg zu bringen.