Eine kleine Drohne kann sich nun in völliger Dunkelheit fortbewegen, indem sie ihre Umgebung mit zwei langen künstlichen Schnurrhaaren vorsichtig berührt.
Die Idee stammt direkt von Ratten und Maulwürfen. Im Dunkeln können sie mit ihren Schnurrhaaren nahegelegene Gegenstände ertasten und einer Wand folgen. Forschende haben dieses Prinzip auf eine Drohne mit einem Gewicht von nur 44,1 g übertragen. Zwei flexible Stäbe an der Vorderseite berühren Hindernisse und verhindern, dass der Körper des Fluggeräts dagegen prallt.
Die 44,1 g schwere Crazyflie-Drohne mit zwei künstlichen Schnurrhaaren, einschließlich einer Detailansicht des Tastsensors und seiner biologischen Inspiration.
Quelle: Ye et al., Nature Communications (2026), CC BY 4.0.
Jedes Schnurrhaar ist 20 cm lang und hat einen Durchmesser von nur 0,4 mm. Wenn es sich an einem Gegenstand biegt, messen winzige Sensoren an seiner Basis die durch den Kontakt verursachten Druckveränderungen. Die Drohne kann dadurch abschätzen, wie weit das Hindernis entfernt ist. Das gesamte Sensorsystem wiegt 3,2 g.
Der Kontakt dient also nicht lediglich dazu, das Vorhandensein einer Wand zu signalisieren. Die Drohne erhält eine Schätzung der Position des Hindernisses mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern. Anschließend passt sie ihre Flugbahn in Echtzeit an. Die Forschenden wählten auch die Ausrichtung der Schnurrhaare sorgfältig, da ihre Reibung an einer Oberfläche ein derart leichtes Fluggerät aus dem Gleichgewicht bringen kann.
Die Versuche zeigen, was dieser Ansatz konkret ermöglicht. In völliger Dunkelheit kann die Drohne vorwärtsfliegen, bis sie auf eine Wand trifft, und anschließend an ihr entlangfliegen. Außerdem durchquerte sie einen Parcours mit mehreren transparenten Platten. Solche Oberflächen können mit bestimmten lichtbasierten Systemen schwer zu erkennen sein.
Versuche mit verschiedenen Ausrichtungen der künstlichen Schnurrhaare beim Folgen einer Wand durch die Drohne.
Quelle: Ye et al., Nature Communications (2026), CC BY 4.0.
Noch erstaunlicher ist, dass das Fluggerät schrittweise eine Darstellung eines geschlossenen Raums erstellen kann, indem es die Wände durch Berührung erkundet. Es muss seine Messdaten nicht an einen externen Computer senden. Die Verarbeitung der Informationen, die Entscheidungen und die Steuerung erfolgen direkt an Bord auf einem Mikrocontroller mit nur 192 KB Arbeitsspeicher.
Diese Methode ersetzt Kameras oder Abstandssensoren nicht unbedingt. Sie bietet vor allem eine weitere Möglichkeit, die Umgebung wahrzunehmen, wenn das Sehen unzuverlässig wird. Eine kleine Drohne könnte so auch in Dunkelheit, Rauch oder bestimmten beengten Räumen weiterhin Hindernisse erkennen. Ihre geringe Masse ermöglicht außerdem den Zugang zu Orten, für die ein schwereres Fluggerät weniger geeignet wäre.
Die Technik hat jedoch weiterhin Grenzen. Versuche mit weichen Oberflächen führten zu Schwingungen, insbesondere aufgrund von Falten und Reibung.
Die Forschenden erwägen den Einsatz dieser taktilen Wahrnehmung bei Suche und Rettung, Inspektionen oder der Erkundung schwer zugänglicher Orte. Nun muss sich noch zeigen, wie sie sich in realen Umgebungen bewährt.