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Wie Forscher mit Robo-Fischen undercover gehen

Anna Schughart 03.04.2018 Lesezeit 3 Min

Mit dem Fisch-Roboter SoFi wollen Biologen die Ozeane studieren. Und dabei setzen sie auf eine innovative neue Technologie: Soft Robotics. Solche weichen Maschinen lassen sich nämlich leichter als Undercover-Agent unter ihre vermeintlichen Artgenossen einschmuggeln.

SoFi fällt nicht weiter auf, wenn sie durch das Meer paddelt. Nur der ein oder andere kleine Fische versteckt sich vorsichtshalber, wenn ihr großer Schatten auf ihn fällt. Die meisten Meeresbewohner lassen sich jedoch kaum beeindrucken von Robert Katzschmanns Robo-Fisch. Katzschmann ist Forscher beim amerikanischen Massachusettes Institute of Technology und sein Ziel ist es, dass SoFi sich so natürlich bewegt und aussieht, wie eben ein echter Fisch. Und das gelingt ihr nur, weil sie ein Soft Robot ist, also ein Roboter, der nicht aus harten Metallgelenken besteht, sondern auf weiche Materialien setzt – auch im Inneren.

„Ich bin davon überzeugt, dass Roboter in Zukunft viel mehr weiche Teile haben sollten“, sagt Katzschmann. Denn wenn Roboter elastisch wären, könnten sie mit Menschen besser zusammenarbeiten – und vor allem unfallfrei. Nur habe es leider bisher nicht genügend weiche Roboter gegeben, die etwas wirklich etwas Besonderes können, sagt Katzschmann. Seine SoFi soll das jetzt ändern.

SoFis Fischschwanz besteht aus Silikon, deshalb bewegt sie sich ähnlich wie ein echter Fisch per Flossenschläge. Reguläre Tauchroboter sind hingegen auf einen Propeller angewiesen und schlagen mit ihm Fische schnell in die Flucht: Ein Propeller erzeugt eine unnatürliche Bewegung, die einen starken Wirbelstrom erschafft. Spürt ein Fisch die, schwimmt er blitzschnell davon.

SoFi hat hingegen nur eine einzige Pumpe und schafft mit ihren Bewegungen eine Strömung wie Fische sie von anderen großen, aber friedfertigen Artgenossen gewöhnt sind. Genau deshalb kann der Robo-Fisch auch problemlos untertauchen – bis zu 18 Meter tief. Und dabei filmt SoFi alles, was ihr vor das Fischaugenobjektiv kommt.

SoFi braucht kein langes Kabel, sondern wird über einen drahtlosen Super Nintendo Controller gesteuert – per Ultraschallwellen. Denn unter Wasser versagen Wifi und andere herkömmliche Übertragungswege, mit denen sich Drohnen und Roboter steuern lassen. Schallwellen werden im Wasser hingegen gut geleitet. Das einzige Problem dabei: Solche Systeme sind teuer und sehr groß, sagt Katzschmann. Sie würden eher auf einen Hai- oder Walroboter als auf einen etwa 50 cm langen Fisch passen.

Die Forscher um Katzschmann mussten also kreativ werden und ihr eigenes System entwickeln. Der Trick dabei: Jedes Kommando hat ein eigenes Audiosignal. Mit dem Controller können der Taucher oder die Taucherin dann unterschiedliche Wave-Dateien (WAV) von einem Rasperry Pi abspielen und durch das Wasser zu SoFi senden. Bis aus einer Entfernung von zehn Metern funktioniert das richtig gut. Wenn die Töne öfter wiederholt werden, kommen die Kommandos aber auch noch in bis zu 20 Metern Entfernung an.

Gesendet wird das Signal in einer Frequenz von 30 bis 36 Kilohertz. Für die meisten Fische ist das zu hoch, sie hören die Kommandos an SoFi nicht. Ein paar Tiere allerdings schon – darunter Delfine. Da aber selbst SoFi die Kommandos nach 20 Metern kaum noch hören kann, haben die Forscher wenig Sorgen, dass Tiere davon beeinflusset werden.

In Zukunft sollen SoFis Nachfolger Meeresbiologen helfen, Fische zu studieren und den Ozean zu vermessen. Aber könnte der täuschend echte Fischroboter dabei nicht von Haien oder anderen Tieren angegriffen werden? Eher unwahrscheinlich. Bei den Tests im Korallenriff vor Fidschi hatte Katzschmann wenig Angst, dass SoFi gefressen wird. Im Gegenteil: Aufnahmen von einem Haiangriff wäre wohl ziemlich spektakulär, sagt der Forscher.