Batcopter erforscht den Flug der Fledermäuse

Mitarbeiter des Intelligent Mechatronics Lab an der Universität Boston haben mit dem Batcopter eine Drohne entwickelt, die das Flugverhalten von Fledermäusen in der Nacht erforschen soll. Dazu haben sich die Forscher die in Texas stark verbreitete Art der Faltlippenfledermäuse (Tadarida) ausgesucht.

Diese Fledermausart fliegt in dichten Schwärmen, die so groß sind, dass sie auf dem Radar als ein einzelnes Objekt erkannt werden. Mit dem Batcopter soll erforscht werden, wie sie das schaffen, ohne zusammenzustoßen.

Herausforderung: Keine Fledermäuse verletzen

Für dieses Projekt wurde eine Drohne entwickelt, die im Schwarm mitfliegen kann, ohne die Fledermäuse mit den schnell drehenden Rotoren zu gefährden. Das Antikollisionsverhalten der Fledermäuse soll mit drei Infrarotkameras vom Boden aus und einer mitgeführten 3D-HD-Gopro-Kamera untersucht werden.

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Fledermäuse in der Abenddämmerung (Bild: Boston University Center for Ecology and Conservation Biology, Intelligent Mechatronics Lab, Department of Computer Sciences)

Der eingesetzte Quadcopter wurde mit Teilen aus dem Baumarkt und mit Bambusrohren mit einem größeren Rahmen versehen, um ein Netz über die Konstruktion zu spannen, das nicht in den Kontakt mit den Rotoren kommt und Fledermäuse vor Verletzungen schützt. Die Zusatzlast aus Netz und Rahmen wiegt allein rund 1 kg. Dazu kommen noch die 300 g, die die beiden Gopro-Kameras wiegen, die stereoskopische Aufnahmen ermöglichen.

Gewichtsreduktion mit Carbonfaser

Der erste Prototyp flog zwar in Boston ganz gut, aber die Temperatur- und Höhendifferenz in Texas setzte den Motoren stark zu und trotz größerer Propeller konnte sich der Batcopter v1.0 nicht gut in der Luft halten. Zur Steuerung wurden das Open-Source-Projekt Openpilot Coptercontrol und ein GPS-Modul eingesetzt.

Der Batcopter v2.0 wurde mit kohlefaserverstärktem Kunststoff anstelle von Aluminium gebaut und ist dadurch wesentlich leichter. Bei der Netzbefestigung setzte das Team auf zugesägte Kunststoffschwämme anstelle eines Zusatzrahmens. Auch hier wurde ausschließlich auf Material aus Baumärkten und dem Angelbedarf gesetzt. Aus Letzterem stammen Angelruten, die zu Rahmenbauelementen umfunktioniert wurden. Insgesamt wurden rund 500 g Gewicht gespart, die einen erfolgreichen Flug und erste Infrarotaufnahmen ermöglichten.

Mehrere Abstürze und die daraus folgenden Beschädigungen an der Konstruktion führten letztlich allerdings zu einem Rahmenversagen und einem Absturz. Das Team wird nun an einer neuen Version des Batcopters arbeiten, die widerstandsfähiger ist.