Hummeln inspirieren Drohnen
Die Hummel kontrolliert ihre Flugbahn ohne komplexe Berechnungen. Das Geheimnis liegt in ihrem zusammengesetzten Auge. An diesem Vorbild orientiert sich eine neue Generation kompakter autonomer Drohnen.
Wenn Hummeln durch den Korridor fliegen, studieren Forschende ihren Orientierungssinn. | Bild: Julien Lecoeur
Eine schweizerisch-schwedische Studie hat die Mechanismen entschlüsselt, mit denen sich Hummeln im Flug orientieren. Die Forschenden zeigen, dass die aus Tausenden Facetten zusammengesetzten Augen visuelle Informationen erstaunlich effizient verarbeiten. Wenn sich ein Tier fortbewegt, wandern Objekte in der Umgebung umso schneller über das Gesichtsfeld, je näher sie sich befinden. So erkennt es die Distanz von Hindernissen und passt die Flugbahn an.
«Wir dachten bisher, dass die Hummel den Durchschnitt der von den Augen übermittelten Informationen berechnet », erklärt Emily Baird, Biologin an der Universität Lund. «Wahrscheinlich berücksichtigt sie aber nur das Objekt, das sich am schnellsten bewegt.» Da die Reize jeder Facette von einer eigenen Neuronengruppe verarbeitet werden, kann sich das Nervensystem auf einen winzigen Teil des Gesichtsfeldes konzentrieren und aufwendige Berechnungen vermeiden.
Die Forschenden haben mithilfe dieser Erkenntnisse Computermodelle zum Insektenflug entwickelt und die neuen Berechnungen mit Beobachtungen von Hummeln in einem künstlichen Parcours verglichen. «Diese Arbeiten eröffnen interessante Perspektiven für Drohnen», erklärt Dario Floreano, Robotiker an der EPFL und Co-Autor der Studie. «Prototypen mit künstlicher Intelligenz müssen bisher ziemlich gross sein, um die erforderlichen Rechensysteme zu tragen. Durch die Imitation der Art, wie die Hummel visuelle Informationen verarbeitet, können kleine und agile autonome Drohnen entwickelt werden.» Das Team testet bereits einen Prototypen.
