Was ist ein Robofly?
"Robofly" ist eine Gattungsbezeichnung für alle Versuche künstlicher Flugmaschinen auf der Größenordnung von Stubenfliegen mit einer Flügelspannweite von etwa 3 cm und einem Gewicht von etwa 100 Milligramm. Mehrere Forschungsanstrengungen haben sich auf diese Herausforderung konzentriert und sich oft von der Biomechanik der echten Fliegen inspirieren lassen.
Eine der ersten ernsthaften Bemühungen, einen Robofly zu bauen, wurde vom Biomimetic Millisystems Lab an der University of California in Berkeley unternommen. Das 1998 begonnene und noch laufende Projekt hat noch keinen wirklichen Robofly erfolgreich gebaut, obwohl einige Forscher an dem zusammengearbeitet haben, was schließlich der erste erfolgreiche Robofly wurde. Das Team machte auch zahlreiche wichtige Beobachtungen und Entdeckungen über die Mechanik des Insektenflugs. Als das Team feststellte, dass Edelstahl nicht das erforderliche Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist, begann es im Jahr 2002 mit dem Bau von Prototypen aus Kohlefaser.
Der erste erfolgreiche Robofly wurde 2007 von dem Harvard-Ingenieur David Wood gebaut. Er hatte eine Flügelspannweite von 3 cm und ein Gewicht von 60 mg. Da dem Robofly ein Kontrollsystem fehlte, war es ein angebundener Flug. Wie viele andere Robofly-Projekte wurde Woods Arbeit von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) finanziert. Das US-Militär war daran interessiert, Roboflies für Überwachungszwecke zu entwickeln, obwohl sie viele andere Anwendungen haben würden.
Der Bau von Roboflys ist aus mehreren Gründen schwierig: Die Biomechanik des Fliegenflugs ist nicht vollständig verstanden, und die für den Bau von Prototypen erforderlichen Komponenten sind so klein und robust, dass spezielle Fertigungstechniken erforderlich sind, um sie zu bauen. Für den erfolgreichen Robofly von Harvard wurde eine Lasermikrobearbeitung von Kohlefaser- und Polymerkomponenten mit einer Genauigkeit von nur zwei Mikrometern durchgeführt.
Da Roboflies so klein sind, wären die Überwachungsinformationen, die sie vor Ort erfassen könnten, wahrscheinlich sehr niedrig auflösend, wahrscheinlich ähnlich den visuellen Signalen, die von echten Fliegen erfasst werden. Ihre geringe Größe würde auch die Kommunikation an Bord mit anderen als sehr geringen Leistungsanforderungen verhindern. Um Platz im Stellantrieb zu sparen, verwendet der Robofly elektroaktive Materialien, die sich in Reaktion auf elektrische Felder verbiegen. Ab 2008 arbeiten die Forscher immer noch daran, die Designs der Fliegen zu optimieren und ihre bereits vorhandenen Designs auf den Weg zu bringen.