Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Heuschrecken am Steuer: Uni Graz erforscht Kollisionsdetektor nach Vorbild von Insektenaugen

07.10.2015

Selbstfahrende Autos könnten in absehbarer Zukunft auf unseren Straßen unterwegs sein. Ein innovativer Fahrzeugassistent, der bei Kollisionsgefahr das Steuer übernimmt, wird gerade in Graz erforscht. Manfred Hartbauer vom Institut für Zoologie der Karl-Franzens-Universität hat sich die Basis dafür in der Natur abgeschaut: Wanderheuschrecken können in brenzligen Verkehrssituationen etwa zehnmal schneller reagieren als Menschen. In Zusammenarbeit mit einem interdisziplinären Team erforscht er einen kostengünstigen Kollisionsdetektor, der mit künstlichen Heuschrecken-Augen ausgestattet ist und drohende Zusammenstöße bei Tag und Nacht rechtzeitig erkennen kann.

Tierisches Vorbild


Wanderheuschrecken der Art Schistocerca gregaria können besonders schnell auf drohende Kollisionen reagieren. Ihre Neurone dienen der Technik als Vorbild.

Uni Graz

Die Wanderheuschrecke bewegt sich in Schwärmen von bis zu 1,5 Millionen Individuen wie ein einziger Organismus, der rasch auf Fressfeinde reagieren kann. „Wenn ein Vogel mit hoher Geschwindigkeit in einen solchen Schwarm fliegt, teilt sich die Einheit, und der Jäger stößt ins Leere“, erklärt Hartbauer.

Diese rasche Koordination wird durch spezielle visuelle Kollisionsdetektoren ermöglicht. Die Heuschrecken besitzen für jedes der beiden Komplexaugen ein eigenes Neuron, das auf drohende Zusammenstöße mit zunehmender Erregung reagiert und unmittelbar das Flugverhalten beeinflusst.

Zusammen mit Studierenden spielte der Zoologe den Insekten in Labor-Untersuchungen kurze Verkehrsvideos mit schlimmen Kollisionen aus der LenkerInnen-Perspektive vor und zeichnete gleichzeitig die Reaktionen der „Kollisionsneurone“ auf. Die Ergebnisse waren so überzeugend, dass auf Basis dieser Studie ein Computermodell entwickelt wurde, das drohende Zusammenstöße in Bildsequenzen mit geringer optischer Auflösung erkennt und wie das Insektengehirn die Bremskraft sowie eine mögliche Ausweichrichtung berechnet.

Technische Umsetzung

„Diese Methode der Kollisionsdetektion wird derzeit auf Patentierfähigkeit geprüft und soll in einem interdisziplinären Projekt auf die Technik übertragen werden“, schildert Hartbauer. Ziel ist die Entwicklung eines innovativen Sensorkonzepts, das auf einer patentierten Nanotechnologie von Joanneum Research Weiz beruht und drohende Zusammenstöße bei Tag und Nacht anzeigt.

„Wenn dies gelingt, steht in Zukunft ein preiswertes Sensorsystem für autonome Fahrzeuge und Fahrzeugassistenten zur Verfügung, das die Zahl der Verkehrsunfälle drastisch reduzieren könnte“, führt der Zoologe aus.

In einem weiteren Vorhaben gemeinsam mit dem Institut für Fahrzeugsicherheit der TU Graz plant Hartbauer die Entwicklung eines Fahrzeugassistenten nach Heuschreckenvorbild. Dieser soll in Gefahrensituationen kurzfristig das Steuer übernehmen bzw. eine Bremsung einleiten. Das Projekt wird in Kürze beim österreichischen Wissenschaftsfonds FWF eingereicht und ist Teil des Forschungsschwerpunkts „Gehirn und Verhalten“ der Karl-Franzens-Universität Graz.

Kontakt für Rückfragen:
Assoz. Prof. Dr. Manfred Hartbauer
Institut für Zoologie der Uni Graz
Tel.: 0316/380-5616
E-Mail: manfred.hartbauer@uni-graz.at

Mag. Gudrun Pichler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Computermodell Fressfeinde Heuschrecken Nanotechnologie Neuron

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte