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Roboterforschung Seidenspinner am Lenkrad

Ein Insekt, das einen Roboter steuert? Was wie Fantasterei klingt, ist japanischen Forscher tatsächlich gelungen. Sie haben männliche Seidenspinner an das Lenkrad eines Vehikels gesetzt und deren Fahrkünste mit einem Sexualhormon erprobt.

© Universität Tokio Ein Seidenspinner-Männchen steuert dieses dreirädrige Vehikel.

Ein ungewöhnlicher Fahrer sitzt am Steuer dieses dreirädrigen Roboters. Es ist ein männlicher Seidenspinner, der mit einem aufgeklebten Stäbchen an seinem Rücken an dem Gefährt fixiert ist. Mit seinen Beinchen läuft das Insekt auf einem Kunststoffball, der  auf einem  Luftpolster schwebt. Der Ball  hat die Funktion eines Lenkrades und steuert die Fahrtrichtung des Roboters auf ähnliche Weise wie eine Computermaus die Bewegung des Bildschirmcursors. Die Anweisung, wohin der Roboter fahren soll, erteilt der Seidenspinner mit seinen Beinchen, die den Ball in die entsprechende Richtung rollen. Stimuliert wird der Krabbler mit einem Sexualhormon, einem Pheromon, das weibliche Falter produzieren und dessen Duft in Richtung des Insekts geblasen wird (“Bioinspiration and Biomimetics“, doi: 10.1088/1748-3182/8/1/016008).

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Die Wissenschaftler um Noriyasu Ando von der Universität in Tokio, die sich dieses Experiment ausgedacht haben, wollten untersuchen, inwieweit sich die Fähigkeiten von Insekten, Duftstoffe oder gefährliche Chemikalien wahrzunehmen, für die Robotik und bessere mobile Sensoren nutzen lassen. Denn Insekten reagieren im Allgemeinen deutlich schneller auf flüchtige Substanzen als elektronische Sensoren.

Seidenspinner auf dem Fahrersitz © Foto Universität Tokio Vergrößern Roboter wird von Seidenspinner gesteuert. Das Lenkrad ist ein Kunststoffball, der auf einem Luftkissen schwebt.

Im Zickzackkurs immer geradeaus

In ihren Versuchsreihen übergaben Ando und seine Kollegen insgesamt vierzehn Seidenspinnermännchen die Kontrolle über den Roboter. Zunächst hatte jeder Falter die einfache Aufgabe, den Roboter innerhalb von dreieinhalb Minuten in die Richtung der Quelle des Pheromons zu steuern. Dazu mussten die Insekten nur 60 Zentimeter lediglich geradeaus fahren. Doch das war für die Tierchen nicht ganz so einfach. Wird nämlich ein männlicher Seidenspinner mit Pheromon gereizt, dann fängt er üblicherweise an, im Zickzack und um die Kurve zu laufen sowie sich im Kreis zu drehen. Entsprechend kurvig verliefen auch die Pfade, aber kein Schmetterling verfehlte sein Ziel.

Noch härtere Bedingungen

Dann wurden die Bedingungen verschärft. Zunächst nahm man den Faltern die Sicht auf die Umgebung. Jetzt landete schon ein Sechstel im Nirwana. Anschließend manipulierten die Wissenschaftler den Roboter so, dass er sich in eine Richtung leichter lenken ließ als in die andere und schließlich auf die Bewegung der Insekten verzögert reagierte. Nun hatten die Seidenspinner arg zu kämpfen und brauchten zum Ziel weit länger als die vorgegebene Zeit. Etwa die Hälfte erreichte das Löschpapier mit dem Pheromon überhaupt nicht und fuhr nach einer längeren Irrfahrt gegen die Wand. Für die Forscher war erstaunlich, wie einige Insekten ihr Verhalten änderten und sich auf die Widrigkeiten einstellten.

Quelle: F.A.Z.

 
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