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

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

Tierisches Vorbild

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

Media Contact

Mag. Gudrun Pichler idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Smarte Implantate

Forschungsteam stellt neue Ergebnisse bei internationalem Workshop vor. Am 6. und 7. Oktober kommen auf Einladung der Professoren Tim Pohlemann und Bergita Ganse von der Universität des Saarlandes internationale Forscherinnen…

Selbstvalidierung von komplexen elektronischen Systemen

… durch Grey-Box-Modelle. Mischt man schwarz und weiß, entsteht grau – und damit eine neuartige Methode, die es ermöglichen soll, dass sich komplexe elektronische Systeme selbst überwachen. Mit sogenannten Grey-Box-Modellen,…

LiDAR- und Radarsensoren – platzsparend im Scheinwerfer verbaut

Autonomes Fahren … Der Mensch hat Augen und Ohren, mit denen er brenzlige Situationen im Straßenverkehr erkennen kann. Bei autonom fahrenden Autos übernehmen eine Reihe von Sensoren diese Aufgabe. Doch…

Partner & Förderer