Miniroboter nach Vorbild der Kakerlake inspiziert Triebwerke

Wenn künftig Triebwerke von Flugzeugen gewartet werden, starten Schwärme von Minirobotern nach Vorbild der Kakerlake, um Fehlern auf die Spur zu kommen. Rolls-Royce hat die winzigen Roboter entwickelt, um die Wartungskosten zu senken.

Rolls-Royce hat mit verschiedenen Universitäten Miniroboter entwickelt, die über eine Kamera verfügen und in Triebwerken an unzulängliche Stellen krabbeln, um dort nach Schäden zu suchen.

Foto: Rolls-Royce

Flugzeugturbinen bestehen aus tausenden Teilen, die sich auf engstem Raum drängen. Wenn sie gewartet werden, müssen sie oft zerlegt werden, weil die kritischen Teile sonst nicht zu überprüfen sind. Das kostet eine Menge Zeit und treibt deshalb die Wartungskosten in die Höhe.

Miniroboter wiegt nur 1,44 Gramm

Roboter, die durch Leitungen und in für Menschen unzugängliche Ritzen krabbeln, könnten die Sache drastisch vereinfachen und beschleunigen. Aus diesem Grund setzt der britische Motorenbauer Rolls-Royce künftig auf winzige elektromechanische Helfer. Gemeinsam mit Robert J. Wood, Mechanikprofessor an der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, und Forschern der Nottingham University haben Wissenschaftler des Turbinenbauers einen nur 1,44 Gramm schweren Roboter entwickelt, der ein wahrer Tausendsassa ist. Er kann flott rennen, kriechen, springen und sogar unter Wasser agieren. Vorbild ist die Küchenschabe, auch Kakerlake genannt, die zu den überlebensfähigsten Geschöpfen der Erde gehört.

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Kamera und LED an Bord

Der Winzling, den die Harvard-Forscher HAMR (Harvard Ambulatory Microrobot) nennen, kann sogar Lasten tragen, wenn auch nur sehr kleine. Sie können immerhin fast so schwer sein wie die künstliche Schabe selbst. Damit sind sie in der Lage, eine Kamera samt LED-Scheinwerfer und Sender zu transportieren.

An Hand der Bilder, die nach außen gefunkt werden, können de Techniker Schäden erkennen, ohne den Motor zu zerlegen. Das bleibt ihnen allerdings nicht erspart, wenn die Bilder tatsächlich Macken sichtbar machen, die den sicheren Betrieb gefährden. Bleibt die Inspektion dagegen ohne Befund, ist der Zeitgewinn enorm. Ehe sie selbst den letzten Winkel und die letzte Leitung inspizieren können, müssen sie allerdings noch ein bisschen weiterschrumpfen.

Um ein Triebwerk zu warten, wird es zu großen Teilen demontiert. Jetzt will Rolls-Royce Miniroboter einsetzen, um unzugängliche Stellen zu erreichen.

Quelle: Rolls-Royce

Rolls-Royce verlässt sich allerdings nicht völlig auf den Kakerlaken-Roboter. Im Rennen sind auch Schwarm-Roboter, die ebenfalls gemeinsam mit Harvard entwickelt werden. Mit einem Durchmesser von zehn Millimetern sind diese Krabbler noch ein bisschen kleiner als HARM, allerdings nicht so flink. Aus diesem Grund werden sie von einem so genannten Schlangenroboter, der sich bewegt wie eine Viper, in die Nähe des Einsatzortes transportiert. Den Rest des Weges müssen sie aus eigener Kraft schaffen, entweder autonom oder ferngesteuert.

Die Kamera an Bord präsentiert den Technikern Bilder aus dem Inneren der Motoren. Bei Verdacht auf einen Schaden können die Roboter selbst durch Turbinen kriechen, die noch am Flugzeug befestigt sind.

Schlangenroboter ersetzen Monteure

Der Schlangenroboter, der im Rahmen des Projekts FLARE entwickelt wird, soll auch für andere Aufgaben ertüchtigt werden. Die Forscher glauben, dass er kleine, aber relativ anspruchsvolle Reparaturen ausführen kann, etwa Defekte in Beschichtungen ersetzen oder Grate abschleifen.

Rolls-Royce-Ingenieure haben erst vor kurzem eine weitere Neuheit vorgestellt, nämlich ein Elektroflugzeug mit 800 Kilometern Reichweite.

Ein Beitrag von:

Wolfgang Kempkens

Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.