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Ein Roboter, der schwimmt und fliegt wie ein Tauchvogel

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Papageitaucher, Möwen und andere Seevögel bewegen sich in zwei sehr unterschiedlichen Welten: Sie fliegen durch die Luft und schwimmen unter Wasser. Forschende haben nun einen kleinen Roboter gebaut, der das ebenfalls kann. Er nutzt dafür in beiden Umgebungen dieselben Flügel.

Entwickelt wurde der Roboter von einem Forschungsteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Schweizer Hochschule EPFL und des Northwest Indian College. Seine Bewegungen orientieren sich an echten Tauchvögeln.

Ein Roboter für Luft und Wasser

Der Roboter heißt Flapping-Wing Aerial-Aquatic Vehicle, abgekürzt FAAV. Übersetzt bedeutet das ungefähr „Luft-Wasser-Fahrzeug mit schlagenden Flügeln“.

Er wiegt weniger als 300 Gramm und besteht aus einem schmalen Rumpf, zwei beweglichen Flügeln und einem steuerbaren Schwanz. Im Inneren befinden sich eine Batterie und ein wasserdichter Elektromotor. Der Motor bewegt die Flügel über eine Kurbel auf und ab.

Das Besondere daran: Der Roboter braucht keinen Propeller zum Fliegen und keine Schiffsschraube zum Schwimmen. Er verwendet für beides seine Flügel.

Warum ist das so schwierig?

Wasser ist ungefähr 1.000-mal dichter als Luft. Deshalb lassen sich die Flügel unter Wasser viel schwerer bewegen. Du kannst das leicht ausprobieren: Bewege deine Hand zuerst durch die Luft und danach durch eine gefüllte Badewanne. Im Wasser spürst du deutlich mehr Widerstand.

Die Flügel des Roboters müssen deshalb zwei Aufgaben erfüllen. Unter Wasser sollen sie etwas nachgeben, damit der Widerstand nicht zu groß wird. In der Luft müssen sie zugleich fest genug sein, um den Roboter zu tragen.

Das Team testete Flügel mit Spannweiten von 60, 80 und 100 Zentimetern. Am zuverlässigsten funktionierte der Roboter mit den 80 Zentimeter breiten Flügeln. Ihre dünnen Membranen sind mit wasserabweisenden Nanopartikeln beschichtet. Dadurch bleibt nach dem Auftauchen weniger Wasser an ihnen hängen.

So kommt der Roboter aus dem Wasser

Besonders schwierig ist der Wechsel vom Schwimmen zum Fliegen. Bei den Versuchen startete der Roboter etwa einen halben Meter unter der Wasseroberfläche. Er schwamm nach oben und richtete seinen Körper in einem Winkel von ungefähr 70 Grad aus.

Dieser steile Winkel verhindert, dass die Flügelspitzen beim Start gegen die Wasseroberfläche schlagen. Ist der Winkel noch größer, kann der Roboter nach hinten zurück ins Wasser kippen.

Viele echte Wasservögel paddeln beim Start zusätzlich mit ihren Füßen. Der Roboter besitzt keine solchen Paddelfüße. Trotzdem gelang es ihm, allein mit seinen Flügeln aus dem Wasser zu starten.

Wie schnell ist er?

Unter Wasser erreichte der Roboter fast einen Meter pro Sekunde. In der Luft flog er ungefähr sechs Meter pro Sekunde. Das entspricht rund 22 Kilometern pro Stunde.

Sowohl beim Schwimmen als auch beim Fliegen schlug er ungefähr fünfmal pro Sekunde mit den Flügeln. Seine Werte liegen damit in einem ähnlichen Bereich wie bei manchen kleinen Tauchvögeln.

Wofür könnte man ihn einsetzen?

Der Roboter ist bisher ein Forschungsmodell. Später könnten ähnliche Geräte bei der Untersuchung von Meeren, Seen und Küsten helfen.

Ein solcher Roboter könnte von einem Boot oder vom Ufer aus starten, zu einer bestimmten Stelle fliegen und dort abtauchen. Unter Wasser könnte er Messwerte sammeln oder Proben nehmen. Danach würde er wieder auftauchen und zurückfliegen.

Denkbare Einsatzorte wären zum Beispiel Eisberge, Häfen oder schwer zugängliche Küstengebiete. Vor einem echten Einsatz müssen die Forschenden den Roboter jedoch noch verbessern. Er soll besser lenken können und auch bei Wind, Wellen und unruhigem Wasser zuverlässig funktionieren.

Fazit

Der FAAV zeigt, wie Forschende Ideen aus der Natur für neue Maschinen nutzen. Seine flexiblen Flügel funktionieren sowohl im Wasser als auch in der Luft. Damit könnte er eines Tages Orte untersuchen, die für Menschen oder größere Fahrzeuge nur schwer erreichbar sind.

Bis dahin sind aber noch weitere Versuche nötig. Vor allem bei schlechtem Wetter und starkem Wellengang muss der kleine Tauchvogel-Roboter erst noch zeigen, was er kann.

FuxFun

Wusstest du, dass kleine Tauchvögel ihre Flügel in der Luft oft ungefähr zehnmal pro Sekunde schlagen, unter Wasser aber nur etwa viermal? Das Forschungsteam wertete Daten verschiedener Vogelarten aus, um passende Bewegungen für den Roboter zu finden.

Für Profis

Die Studie trägt den Titel „Leaping out of the water: aerial-aquatic locomotion with flapping wings“ und wurde im Juli 2026 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. Auf der MIT-News-Seite sind außerdem Videos und Aufnahmen der Versuche zu sehen.

Quellen

MIT News: „New flapping robot swims and flies like a diving bird“, Jennifer Chu, veröffentlicht am 9. Juli 2026.

Wissenschaftliche Studie: „Leaping out of the water: aerial-aquatic locomotion with flapping wings“, Science, 2026.

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Hinweis: Text und Grafiken wurden mit Unterstützung von KI erstellt

Leading Roboticists Celebrate 10th Anniversary of National Robotics Week

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The annual STEM-focused week kicks off April 6, 2019 with more than 300 events across all 50 states

BEDFORD, Mass., April 3, 2019 /PRNewswire/ — The 10th annual National Robotics Week kicks off April 6, with more than 300 STEM-related events taking place across the country throughout the week. Established by Congress in 2010, National Robotics Week serves as a unique platform to engage students and local communities in robotics-based activities.

To commemorate the 10th anniversary, National Robotics Week asked a group of leading roboticists and artificial intelligence (AI) experts to reflect on a range of topics, including why it’s important to expose students to STEM concepts (Science, Technology, Engineering and Math) and how parents, educators and business leaders can help foster students‘ interest in robotics. The experts also offer insight into how robots will evolve in 10 years and what initially sparked their interest in robotics.

Participants of the video include:

  • Colin Angle, chairman and CEO, iRobot
  • Rodney Brooks, Panasonic Professor of Robotics (emeritus), MIT
  • Kate Darling, researcher, MIT Media Lab
  • Dr. Ayanna Howard, professor and chair, Georgia Tech’s School of Interactive Computing
  • Mark Palatucci, co-founder, head of Cloud AI and Machine Learning, Anki
  • Ian Bernstein, founder and head of product, Misty Robotics

Watch the video to learn which roboticist was given a book entitled „Computers and Giant Brains“ at the age of eight, sparking a career in pioneering robot technologies. Or learn who found their passion for robots by reading The Bionic Woman, and who still keeps the robot they built at age 10 on their desk.

„Engaging students in robotics and other STEM fields will prepare them for jobs and an economy that we cannot even imagine yet,“ said Congressman Joe Kennedy III. „Throughout the 10th Annual National Robotics Week, students and educators around the country will be able to pursue their passion and engage with companies and organizations pushing the boundaries of science and technology.“

National Robotics Week events include activities such as panel discussions, introductory robotics courses for kids, robotics competitions, robot demonstrations, tours of innovative labs, science fairs, and more. This year, there are events happening in all 50 states. A full list of 2019 registered events can be found at: https://www.nationalroboticsweek.org/Events.aspx 

The National Robotics Week website also has helpful resources available for event hosts. Resources include a template press release, National Robotics Week logo, Snapchat filters for download, 2019 trading cards, and an activity book for elementary school teachers, among other helpful items.

For more information about National Robotics Week, go to: http://www.nationalroboticsweek.org/.

National Robotics Week is also on Twitter (@roboweek and #roboweek) and Facebook (facebook.com/roboweek).

National Robotics Week kicks off April 6, 2019 with more than 300 events taking place across all 50 states. Credit: Peter Goldberg
National Robotics Week brings together students, educators and influencers who share a passion for robots and technology. Events across the country include robotics competitions, expos, parties, meetups, workshops, classes, camps, and open houses or tours of companies and universities. To list an event, or to identify existing regional events, please visit: http://www.nationalroboticsweek.org/Events (PRNewsfoto/National Robotics Week)

SOURCE National Robotics Week