Benutzer:Mcberni
BEES (bioinspired engineering of exploring systems) ist ein Forschungsprojekt der NASA. Dieses Projekt dient der Erforschung der Marsoberfläche durch umbenannte Flugobjekte. Für diese Flugobjekte wendet man die biologischen Sensoren und die Flugfähigkeit von Insekten an, um visuelle Navigations- und Kontrollsysteme zu entwickeln. Die Inspiration holen sich die Forscher aus der Flugtechnik der Libelle und der visuellen Erfassung der Honigbiene. Diese Wissenschaft wird Bionik genannt.
Visuelle Erfassung
Die visuelle Erfassung erfolgt mittels optischen Flusses, Vor allem Bienen verwenden den optischen Fluss um die sicherste Flugbahn zu wählen und um Abstände und Entfernungen abzuschätzen. Diese Technik wollen die Forscher in den Maschinen realisieren. Dieser Effekt ist sehr hilfreich bei der Kontrolle der Position des Flugobjekts (vertikal und horizontal)
Wie funktioniert der optische Fluss?
Der optische Fluss ist ein Phänomen, das man jeden Tag erlebt. Man sitzt zum Beispiel in einem Auto, das sich fortbewegt. Wenn man aus dem Fenster sieht, dann sieht man Bäume oder Gebäude, die sich rückwärts bewegen zu scheinen. Dieser Effekt nennt man optischen Fluss. Der optische Fluss kann auch zum abschätzen von Entfernungen verwendet werden. Entfernte Objekte wie Wolken und Berge bewegen sich kaum oder sehr langsam. Die näheren Objekte bewegen sich schneller.
Linke Libelle: Sie fliegt gerade aus. Optischer Fluss von vorne nach hinten und ist links und rechts schneller als vorne und hinten. Rechte Libelle: Hier bewegt sich der optische Fluss nach links in alle Richtungen.
Libelle bewegt sich hin zu einem Hinderniss und ändert aufgrund des Optischen Flusses die Flugrichtung
Da der Mars kein für die Navigation nützliches Magnetfeld besitzt, muss die Navigation der Maschinen auf eine andere Art erfolgen. Die Forscher greifen hier auf ein physikalisches Gesetz zurück, der Rayleigh-Streuung. Darunter versteht man die Streuung des Lichtes an den Luftmolekühlen. (z.B.: Himmel [Rotfärbung und Blaufärbung]). Viele Insekten nutzen diesen Effekt um sich zu orientieren.
Literatur
- Werner Nachtigall: Bionik, Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschafter. Springer Verlag, ISBN 3-540-43660-x
- Werner Nachtigall, Kurt G. Blüchel: Das große Buch der Bionik. Neue Technologien nach dem Vorbild der Natur. DVA, Stuttgart und München 2000, ISBN 3-421-05379-0, (Sonderausgabe 2003 unter ISBN 3-421-05801-6)
- IEEE Computer 9/2004 Technical Report, BEES: Exporing Mars with Bioinspired Technologies
