Künstliche Intelligenz
MIT: Mikro-Schlagflügelroboter fliegt so schnell und akrobatisch wie eine Biene
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Mikro-Flugroboter mit Schlagflügeln entwickelt, der ähnliche Flugeigenschaften und -geschwindigkeiten wie eine Biene aufweist. Eine KI-basierte, bioinspirierte Flugsteuerung ermöglicht dem Schlagflügelroboter, gleichmäßige Flugbahnen zu fliegen und akrobatische Flugeinlagen wie etwa Saltos zu vollführen.
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Der Flugroboter des MIT misst lediglich 40 mm x 40 mm x 9 mm und wiegt mit 750 mg weniger als eine Büroklammer, schreiben die MIT-Wissenschaftler in der Studie „Aerobatic maneuvers in insect-scale flapping-wing aerial robots via deep-learned robust tube model predictive control“, die in Science Advances erschienen ist. In die Luft bringen den Roboter vier unabhängig voneinander agierende Schlagflügel, die jeweils von einem dielektrischen Elastomer-Aktuator (Dielectric Elastomer Actuator – DEA) bei einer Schlagfrequenz von 330 Hz bewegt werden. Lediglich die Ausschläge der einzelnen Flügel werden zur Steuerung der Richtungen verändert. Der DEA besteht im Wesentlichen aus dielektrischen Elastomerschichten, die mit dünnen Kunststoffnanoröhrchen-Elektroden kombiniert sind. Die Überwachung der Position des Roboters im Raum erfolgt über ein externes Motion-Capture-System, sodass der Flugroboter keine Sensoren an Bord benötigt, allerdings derzeit lediglich im Labor fliegen kann.
Flug-Controller mit Künstlicher Intelligenz
Um die Flugkünste von Insekten nachzuahmen, sind hohe Geschwindigkeiten, Abbremsmanöver und schnelle Richtungswechsel nötig. Um dies zu erreichen, musste ein effizient und schnell arbeitender Flug-Controller erstellt werden.
Zunächst entwickelten die Forscher einen modell-prädiktiven Regler, der ein dynamisches mathematisches Modell nutzt, um das Verhalten des Roboters vorherzusagen und die optimale Abfolge von Aktionen zu planen, sodass er sicher einer Flugbahn folgen kann. Der Planer berücksichtigt dabei die Hardware-systemischen Einschränkungen, wie etwa die Kraft und das Drehmoment, die der Roboter aufbringen kann.
Auf Grundlage dieses Planers trainierten die Forscher eine Richtlinie, die auf einem Deep-Learning-Modell basiert. Diese Richtlinie dient zur Entscheidungsfindung des Roboters. Sie sagt ihm, wohin er wie fliegen soll. Mit ihr steuerten sie den Imitationslernprozess zur Erstellung eines recheneffizienten KI-Modells für einen leistungsstarken Flug-Controller.
Im Vergleich zum Vorgängermodell des Mikro-Schlagflügelroboters kann der neue Roboter durch diesen Ansatz 447 Prozent schneller fliegen und 225 Prozent schneller beschleunigen. Der Roboter erreicht so eine Geschwindigkeit von bis zu 7,1 km/h und beschleunigt mit maximal 11,7 m/s2. Dadurch ist er in der Lage, anspruchsvolle akrobatische Flugmanöver durchzuführen, darunter Luftsprünge, schnelle Drehungen und Saltos.
So vollführte der Schlagflügelroboter beispielsweise zehn Saltos innerhalb von 11 Sekunden. Dabei wich der Roboter lediglich zwischen vier und fünf Zentimeter von seiner Flugbahn ab. Die Forscher konnten den Roboter auch ruckartige Beschleunigungs- und Bremsmanöver durchführen lassen. Insekten nutzen dies dazu, um sich zu orientieren und ihre Umwelt besser wahrzunehmen.
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Die MIT-Wissenschaftler sind der Ansicht, dass dies auch dem Roboter dabei helfen könnte, sich im Raum zu orientieren, sobald Kameras und weitere Sensoren direkt im Roboter untergebracht sind. Dann wäre auch kein externes Motion-Capture-System mehr nötig und der Mikro-Schlagflügelroboter könnte außerhalb des Labors frei fliegen, um etwa bei Rettungsmissionen eingesetzt zu werden.
(olb)
Künstliche Intelligenz
Missing Link: Hubble Deep Field – ein Foto und seine Geschichte
Das Bild war eine Sensation: Fast sechs Tage lang hatte das Hubble Space Telescope aus der Milchstraße in einen Bereich des Sternenhimmels außerhalb der Milchstraße gespäht. Von der Erde aus betrachtet, galt dieser Himmelsbereich als leer.
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Die US-Raumfahrtbehörde NASA musste liefern. Das damals neue Weltraumteleskop drohte zu einem Millionen US-Dollar teuren Flop zu werden: Der Bau hatte sich verzögert, der Start nach der Explosion des Space Shuttle Challenger 1986 ebenfalls. Als es 1990 endlich im All war, kam die große Enttäuschung: Die Optik hatte einen gravierenden Fehler, die Bilder, die das Teleskop lieferte, waren unbrauchbar.

Was fehlt: In der rapiden Technikwelt häufig die Zeit, die vielen News und Hintergründe neu zu sortieren. Am Wochenende wollen wir sie uns nehmen, die Seitenwege abseits des Aktuellen verfolgen, andere Blickwinkel probieren und Zwischentöne hörbar machen.
Um das Hubble-Teleskop trotzdem nutzen zu können, ließ die NASA eine Korrekturlinse anfertigen, die ein Space Shuttle Ende 1993 zu dem Teleskop brachte, das zu dem Zeitpunkt schon mehr als drei Jahre in Orbit herumdümpelte. In mehreren Außeneinsätzen setzten die Thomas Akers, Jeffrey Hoffman, Story Musgrave und Kathryn C. Thornton Hubble eine neue Brille auf.
Endlich funktionierte das Teleskop – und jetzt musste es liefern. Und es lieferte: Das Bild des vermeintlich leeren Himmelsbereichs zeigte Millionen von Sternen in tausenden Galaxien, von denen einige noch aus der Frühzeit des Universums stammen. Das „Hubble Deep Field“ ist heute eines der ikonischsten Fotos der Weltraumforschung, das unseren Blick auf das Universum verändert hat und zu dem mehrere hundert Fachartikel veröffentlicht wurden.

Das Hubble Deep Field aus dem Jahr 1995
(Bild: NASA)
Genauso interessant wie das Foto selbst und die wissenschaftlichen Erkenntnisse daraus ist allerdings seine Entstehungsgeschichte. Hier war weniger die Wissenschaft als vielmehr mangelndes Qualitätsmanagement in einem US-Raumfahrtunternehmen sowie die US-Finanzpolitik in Person eines späteren Friedensnobelpreisträgers involviert. Und diese Geschichte ist mindestens so spannend wie die wissenschaftlichen Entdeckungen, die später aus dem Foto folgten.
Idee der 1970er Jahre
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Rückblick: Es ist das Jahr 1975. Nachdem die Idee eines weltraumgestützten Teleskops seit fast drei Jahrzehnten diskutiert wird und auch bereits Satelliten mit kleineren Teleskopen in der Umlaufbahn operieren, legt die NASA dem US-Haushaltsausschuss eine Budgetanfrage von 400 Millionen US-Dollar vor, heute wären das über 2 Milliarden US-Dollar. Damit wollte die US-Raumfahrtbehörde den Bau eines „Large Space Telescopes“ mit einem Spiegel von 3 Metern Durchmesser finanzieren. Das Projekt wurde jedoch als „zu teuer“ abgelehnt.
Die NASA überarbeitete die Pläne und verkleinerte den Durchmesser des Hauptspiegels (und damit die Größe des Teleskops) auf 2,4 Meter. So konnte das benötigte Budget halbiert werden. Das Geld wurde 1977 bewilligt, sodass die NASA in den folgenden Monaten die einzelnen Komponenten beauftragen konnte.
1978 wurde dann der Auftrag für den Hauptspiegel des Teleskops an das US-Unternehmen PerkinElmer vergeben. Beim Bau kam ein neues, lasergestütztes Schleifverfahren zum Einsatz. PerkinElmer setzte dabei auch ein für das neue Verfahren angepasstes Messgerät, einen sogenannten „Null-Korrektor“, ein. Bedingt durch Zeit- und Kostendruck wurde der neue Korrektor vor dem Einsatz nicht getestet und validiert. So bemerkte niemand, dass durch eine fehlerhafte Konstruktion eine Linse des Messsystems um 1,3 mm versetzt saß. Da es bei PerkinElmer zu einer Reihe von Versäumnissen in der Qualitätssicherung kam, blieb der Fehler zunächst unbemerkt. Neben der fehlenden Validierung wurden später noch eine ganze Reihe weiterer Versäumnisse entdeckt.
Künstliche Intelligenz
ThinkBook Plus G6: Notebook mit ausrollbarem OLED-Bildschirm im Test
Lenovos ThinkBook Plus G6 Rollable ist ein Hingucker, weil es nur auf den ersten Blick ein normales Notebook ist. Drückt man eine Sondertaste neben F12, so fährt das Notebook seinen Bildschirm motorisiert nach oben aus. Er gewinnt dadurch in etwa nochmal die Hälfte an zusätzlicher Höhe. Das funktioniert dank eines flexiblen OLED-Displays.
Anders als herkömmliche Monitore benötigt es keinen mehrlagigen Schichtaufbau mit starrer Hintergrundbeleuchtung, sondern lässt sich auf flexiblen Folien fertigen. Gerätehersteller benutzen diese technische Besonderheit für Smartphones mit faltbaren Displays, aber auch für Gaming-Bildschirme, die man jederzeit zwischen planer und gekrümmter Oberfläche umbauen kann. Das ThinkBook Plus G6 Rollable hat auch keine nervige Unterbrechung der Bildfläche, die man bei bisherigen Dual-Display-Notebooks zwangsläufig antrifft.
Anders als dort muss man obendrein keine Kompromisse bei den Eingabegeräten hinnehmen. Sie sind in gängiger Position fest im Rumpf verbaut: Tastatur hinten, Touchpad mittig davor. Dies ist bei Notebooks mit ungewöhnlichen oder mehreren Bildschirmen keinesfalls selbstverständlich. Dort sind abnehmbare Bluetooth-Tastaturen gängig oder welche, die ganz nach vorne gezogen sind und die Handballenablage verdrängen.
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Künstliche Intelligenz
heise+ Update vom 05. Dezember 2025: Lesetipps zum Wochenende
Liebe Leserinnen und Leser,
die dunkle Jahreszeit ist für viele von uns keine besonders angenehme Zeit. Oftmals stehen wir im Dunkeln auf und kommen erst im Dunkeln wieder heim. Zum Entspannen flüchten sich dann einige in Streaming und Gaming, andere kultivieren ihren Winterblues.
Aufhellen lässt sich die Stimmung relativ einfach – nämlich mit Licht. Eine passende Beleuchtung hilft, dass weder die Augen noch der Kopf zu schnell ermüden. Das Licht sollte mindestens 500 Lux hell und flimmerfrei sein. Und dann kommt es auf den konkreten Einsatz an: Für Videokonferenzen eignet sich neutralweißes Licht, während Tageslichtlampen mit hochintensivem Kaltweiß stimmungsaufhellend wirken. Ein umfangreicher Ratgeber erklärt alles, was Sie dazu wissen müssen und gibt außerdem ein paar Kaufempfehlungen.
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