Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultraschall-Forschung an künstlichem Fledermauskopf

03.09.2004


Bisher gehörte das Forschen über Fledermäuse eigentlich in den Bereich der Zoologie. Wenn sich nun Wissenschaftler des Lehrstuhls für Sensorik der Universität Erlangen-Nürnberg mit den Aktivitäten dieser Tiere beschäftigen, hat das einen anderen Hintergrund. Die Forscher rund um Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Reinhard Lerch interessieren sich vor allem für die Nase, den Mund und die Ohren - vielmehr um das, was die flauschigen Flieger damit anstellen. Im Rahmen eines EU-Projekts wollen die Wissenschaftler von den Fledermäusen alles über die Objekterkennung mittels Ultraschall lernen und wählen damit bewusst einen anderen Weg als die Forscher, die auf die Objekterkennung mittels Kamera setzen.


Dipl.-Ing. Alexander Streicher bei der Arbeit mit dem Fledermausohr im reflektionsarmen Raum.



"Dabei hat die Objekterkennung mittels Ultraschall mehrere Vorteile", so Prof. Lerch. "Denken Sie nur an die Ultraschall-Einparkhilfen in Autos: Ein Ultraschallsensor arbeitet selbst bei Dampf, Staub, Regen oder Schnee." Auch im Bereich der Medizintechnik sieht Prof. Lerch Anwendungsmöglichkeiten. "Ich könnte mir vorstellen, dass wir den Ultraschallsensor auch bei blinden Menschen einsetzen können, um ein Hindernis akustisch anzuzeigen." Der Vorteil der Ultraschallsensoren gegenüber den optischen Systemen liegt vor allem in den geringeren Kosten.



Noch ist das Produkt nicht fertig. Momentan arbeiten die beteiligten Wissenschaftler an den Einzelteilen eines künstlichen Fledermauskopfs, mit dem erforscht werden soll, wie das Senden und Empfangen von Signalen bei den Fledermäusen genau funktioniert. Die Ohren und der Mund werden sich bei diesem Fledermauskopf realitätsgetreu bewegen können. "Das Drehen des Kopfes und der Ohren ist bei der Erforschung des Ultraschall-Ortungssystems entscheidend", so Prof. Lerch. An der Universität Erlangen-Nürnberg arbeitet man schwerpunktmäßig an den Ohren, die das Signal aufnehmen, und an dem Teil, das das ausgehende Signal erzeugt und empfängt. Die Forscher nennen es Ultraschallwandler. Die Schwierigkeit bei diesem Gerät war die Größe. "Um das Senden und Empfangen realitätsgetreu nachvollziehen zu können, darf auch der künstliche Fledermauskopf mit allen integrierten technischen Geräten nicht größer als das Original sein", so Dipl.-Ing. Alexander Streicher, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl von Prof. Lerch. Mit Hilfe einer ferroelektrischen Folie mit zellularer Struktur konnte das Größenproblem des Ultraschallwandlers gelöst werden. An der Behebung eines weiteren Problems arbeiten die Wissenschaftler gerade: Bisher ist es noch nicht gelungen, den gesamten Frequenzbereich der Fledermäuse, der zwischen 20 und 200 kHz liegt, realitätsnah zu erzeugen.

Neben den Eigenschaften der Ultraschallwandler sind das Fledermausohr und dessen unterschiedliche Form für die Empfang entscheidend. Zunächst wurden verschiedene Arten von Fledermausohren mittels Röntgenverfahren eingescannt und daraus Computermodelle für die Simulation und Kunststoffmodelle für die Messung erzeugt. Mit Hilfe eines eigens am Lehrstuhl entwickelten Programms wurde die günstigste Richtung der Ohren ermittelt, die geeignete Form erzeugte ein genetischer Algorithmus. Die Empfangsqualität der Ohren wird im reflektionsarmen Raum des Lehrstuhls für Sensorik untersucht. "Die Wände, der Boden und die Decke sind mit Schaumstoffplatten verkleidet, die die gesamte Akustik dämpfen. Hier kann störungsfrei an den Ohren als Empfangsanlagen gearbeitet werden", so Alexander Streicher.

Wenn der Fledermauskopf zusammengesetzt ist, wird sich zeigen, ob die Menschen ein weiteres Rätsel der Natur geknackt haben.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Reinhard Lerch
Lehrstuhl für Sensorik
Tel.: 09131/85-23131
reinhard.lerch@lse.eei.uni-erlangen.de

Dr. Alexander Streicher,
Tel.: 09131/85-23145
alexander.streicher@lse.eei.uni-erlangen.de

Gertraud Pickel | idw
Weitere Informationen:
http://www.circe-project.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor
23.02.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Kühler Zwerg und die sieben Planeten
23.02.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie