Projekt

Im Rahmen des Europäischen Forschungsprojekts Chiroptera-Inspired Robotic Cephaloid (CIRCE) wird ein künstlicher Fledermauskopf entwickelt, um das von Fledermäusen zur Wahrnehmung ihrer Umgebung verwendete Echoortungssystem näher zu erforschen. Im Gegensatz zu bisherigen Realisierungen, wie der im Bild gezeigte "Tübinger Fledermauskopf", die meist vielfach größer als ihre biologischen Vorbilder sind, entsprechen die Abmessungen dieses künstlichen Fledermauskopfes dem einer realen Fledermaus. Ein speziell entwickeltes mechanisches Bewegungssystem mit mehreren Freiheitsgraden ermöglicht eine realistische Bewegung der Ohren und des Mundes am künstlichen Kopf. Für die Generierung und die Verarbeitung der fledermaustypischen Signale (Chirp) wird ein neuronales Netzwerk aufgebaut, das zusammen mit geeigneten Ultraschallwandlern das Echolotsystem der Fledermaus in Echtzeit nachbilden soll. Bedingt durch die schwierige Realisierung eines Ultraschallwandlers mit einem für Fledermäuse typischen Frequenzbereich von 20 - 200 kHz, wurde in ähnlichen Projekten bisher nur ein Teil des Frequenzbereiches für die Untersuchung des Echoortungssystems verwendet. Eine realistische Nachbildung der verschiedenen Fledermaussignale ist jedoch nur unter Ausnutzung des gesamten Frequenzbereiches von 20 - 200 kHz möglich.

Der Schwerpunkt der am Lehrstuhl für Sensorik durchgeführten Arbeit liegt deshalb bei der Entwicklung geeigneter Ultraschallsender und Empfänger (Puls-Echo-Wandler), die in ihrem Frequenzbereich, dem abgestrahlten Schalldruck und dem akustischem Signalrauschabstand dem Empfangs- und Sendesystem von Fledermäusen weitgehend entsprechen. Neben den akustischen Vorgaben müssen die Wandler in Größe und Gewicht so dimensioniert werden, dass sie die Beweglichkeit des mechanischen Systems des künstlichen Fledermauskopfes nicht beeinträchtigen.