{"id":30161,"date":"2025-06-25T19:09:00","date_gmt":"2025-06-25T19:09:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ati.novanta.com\/application\/atis-force-torque-sensors-help-stanford-researchers-cut-ties-with-old-flight-testing-methods\/"},"modified":"2025-09-15T11:49:46","modified_gmt":"2025-09-15T11:49:46","slug":"atis-force-torque-sensors-help-stanford-researchers-cut-ties-with-old-flight-testing-methods","status":"publish","type":"novanta_application","link":"https:\/\/ati.novanta.com\/de\/application\/atis-force-torque-sensors-help-stanford-researchers-cut-ties-with-old-flight-testing-methods\/","title":{"rendered":"ATIs Kraft-\/Drehmomentsensoren helfen Stanford-Forschern, alte Flugtestmethoden abzuschaffen"},"content":{"rendered":"\n<p>Wenn in der Natur ein Vogel, ein Insekt oder eine Fledermaus fliegt, sieht das m\u00fchelos und einfach aus. Zu verstehen, wie diese Tiere Auftrieb erzeugen und sich durch die Luft bewegen, erweist sich als viel komplexer. Assistenzprofessor David Lentink leitet eine Gruppe von Hochschulforschern der Stanford University, die ATIs Kraft-\/Drehmomentsensoren einsetzen, um dieses Geheimnis zu l\u00fcften. Das Team hat eine so genannte &#8222;aerodynamische Kraftplattform&#8220; zur Messung der aerodynamischen Kr\u00e4fte bei Freiflugexperimenten mit gut trainierten V\u00f6geln entwickelt. Die Experimente werden in vivo durchgef\u00fchrt, was lateinisch f\u00fcr &#8222;unter Lebenden&#8220; steht und bedeutet, dass das Experiment dem nat\u00fcrlichen Verhalten entspricht. Bemerkenswert ist, dass die neue Methode &#8222;ber\u00fchrungslos&#8220; ist und den V\u00f6geln erlaubt, frei zu fliegen, ohne in irgendeiner Weise durch Instrumente belastet zu werden, was sie besonders tierfreundlich macht.<br><br><br>Die Flugforschung befasst sich mit der Untersuchung der Fl\u00fcgelstruktur, der Fl\u00fcgelbewegungen und ihrer Wechselwirkungen mit der Luft. Von besonderem Interesse sind die Kr\u00e4fte, die Tiere w\u00e4hrend des Fluges aufbringen, um in der Luft zu bleiben und verschiedene Man\u00f6ver auszuf\u00fchren. Bisher mussten diese Kr\u00e4fte indirekt anhand von theoretischen Modellen und gemessenen Str\u00f6mungsfeldern oder durch Anbinden der Tiere an ein Messsystem gemessen werden. Bei Tieren h\u00f6herer Ordnung, wie z. B. V\u00f6geln, k\u00f6nnen diese Fesseln jedoch nicht verwendet werden, da dies ihr Wohlbefinden und ihr nat\u00fcrliches Flugverhalten st\u00f6ren w\u00fcrde. Aus wissenschaftlicher Sicht kann eine angebundene Kraftmessung nicht abbilden, was beim Fliegen der Tiere wirklich passiert, was zu einer irref\u00fchrenden und ungenauen Modellierung des Flugverhaltens f\u00fchrt. Lentinks Team untersuchte drei g\u00e4ngige Modelle und kam zu entt\u00e4uschenden Ergebnissen. &#8222;Alle drei schnitten schlechter ab als erhofft und sagten den Auftrieb nicht zuverl\u00e4ssig voraus, was zeigt, dass an der Verbesserung der Modelle gearbeitet werden muss&#8220;, berichtet die Stanford-Absolventin Diana Chin.<br><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-6c531013 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full has-custom-border\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"440\" height=\"589\" src=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-23508\" style=\"border-radius:10px\" srcset=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_1.jpg?quality=85&amp;strip=all 440w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_1.jpg?resize=320%2C428&amp;quality=85&amp;strip=all 320w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_1.jpg?resize=400%2C535&amp;quality=85&amp;strip=all 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 440px) 100vw, 440px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full has-custom-border\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"440\" height=\"418\" src=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-23516\" style=\"border-radius:10px\" srcset=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_2.jpg?quality=85&amp;strip=all 440w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_2.jpg?resize=320%2C304&amp;quality=85&amp;strip=all 320w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Sanford_2.jpg?resize=400%2C380&amp;quality=85&amp;strip=all 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 440px) 100vw, 440px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<p><em>Stanfords Aerodynamic Force Platform (AFP) mit oben und unten angebrachten ATI Nano43 Kraft-\/Drehmomentsensoren<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><br>Einer der ans\u00e4ssigen Flugexperten in Stanford ist ein Pazifik-Papagei namens Obi. Wie alle anderen V\u00f6gel im Lentink-Labor wurde auch Obi ausschlie\u00dflich mit positiver Verst\u00e4rkung trainiert &#8211; er fliegt auf ein Signal hin. In fr\u00fcheren Experimenten flog Obi durch eine mit kleinen Nebelpartikeln getr\u00e4nkte Laserfolie und trug dabei eine speziell angefertigte Laserschutzbrille. Die Schutzbrille wurde von dem ehemaligen Doktoranden Eric Gutierrez entworfen und diente dazu, Obi w\u00e4hrend des Flugtests zu sch\u00fctzen. Gutierrez konnte das Str\u00f6mungsfeld um Obis Fl\u00fcgel rekonstruieren, indem er die Bewegung der Partikel als Reaktion auf den Fl\u00fcgelschlag des Vogels mit Hochgeschwindigkeitskameras aufzeichnete. Er kombinierte diese Str\u00f6mungsfeldmessungen mit g\u00e4ngigen aerodynamischen Modellen, um Sch\u00e4tzungen der momentanen Kraft abzuleiten. Diese Sch\u00e4tzungen wurden dann mit direkten Messungen verglichen, die w\u00e4hrend einer separaten Reihe von Papageienfl\u00fcgen in der Aerodynamic Force Platform durchgef\u00fchrt wurden. Die Vergleiche zeigten die schlechte Vorhersagekraft der g\u00e4ngigen Modelle, was den Wert direkter Kraftmessmethoden weiter unterstreicht.<br><br><br>Da so wenig \u00fcber die w\u00e4hrend des Fluges entstehenden aerodynamischen Kr\u00e4fte bekannt ist, stand das Stanford-Forschungsteam vor einer gewaltigen Aufgabe: Es musste eine M\u00f6glichkeit gefunden werden, kleine, sich jedoch dynamisch ver\u00e4ndernde Auftriebskr\u00e4fte ohne Anbindehaltung zu erfassen. Es musste unbedingt eine nat\u00fcrlichere Umgebung geschaffen werden, in der sie ein Tier darauf trainieren konnten, auf Kommando zu fliegen, und die durch seine Fl\u00fcgelschl\u00e4ge erzeugten Kr\u00e4fte beobachten konnten. Diese Ziele waren der Ausl\u00f6ser f\u00fcr die Aerodynamic Force Platform und f\u00fchrten schlie\u00dflich zur Entwicklung der neuen In-vivo-Experimente, mit denen der von einem fliegenden Tier erzeugte Auftrieb zum ersten Mal direkt gemessen wurde.<br><br><br>Die Aerodynamic Force Platform (AFP) ist eine geschlossene Flugkammer, an deren Ober- und Unterseite die Nano43 Kraft-\/Drehmomentsensoren von ATI angebracht sind. W\u00e4hrend der Fl\u00fcge in der AFP erzeugen die Fl\u00fcgelschl\u00e4ge Druck\u00e4nderungen in der Luft, die von den Nano43-Sensoren von ATI in aerodynamische Kraftmessungen umgesetzt werden. Chin erkl\u00e4rt: &#8222;Die Empfindlichkeit und Pr\u00e4zision der Nano43-Sensoren waren ideal f\u00fcr die Messung der kleinen Kr\u00e4fte, die von den V\u00f6geln in der Aerodynamic Force Platform erzeugt werden, und die schnelle Abtastrate war notwendig, um die Kr\u00e4fte innerhalb der Fl\u00fcgelschl\u00e4ge aufzul\u00f6sen.&#8220; Die ATI F\/T-Sensoren liefern Kraftr\u00fcckmeldungen aus sechs verschiedenen Achsen und zeichnen Ver\u00e4nderungen auf, sobald sie auftreten, in diesem Fall bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Die Ergebnisse dieser Experimente bieten einen umfassenderen Blick auf dynamische Druck\u00e4nderungen w\u00e4hrend des Fluges, was bisher nicht m\u00f6glich war.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"440\" height=\"260\" src=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Nano43_440.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-20858\" srcset=\"https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Nano43_440.png?quality=85&amp;strip=all 440w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Nano43_440.png?resize=320%2C189&amp;quality=85&amp;strip=all 320w, https:\/\/ati.novanta.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/06\/Nano43_440.png?resize=400%2C236&amp;quality=85&amp;strip=all 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 440px) 100vw, 440px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>ATIs Nano43 Kraft\/Drehmoment-Sensor<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Durch die Integration der ATI-Kraft-\/Drehmomentsensoren in die Aerodynamic Force Platform erh\u00e4lt Stanford genauere Daten von jedem Flugversuch. Die AFP ist ein gro\u00dfer Durchbruch f\u00fcr das Team und f\u00fcr die Flugforschung; die Kombination dieser neuen Technologie mit In-vivo-Experimenten erm\u00f6glicht einen tieferen Einblick in die Flugmechanik von Tieren. Lentink, Chin, Gutierrez und der Rest des Teams haben fundiertere Schlussfolgerungen \u00fcber den Vogelflug gezogen, die die Technologie von Flugrobotern voranbringen werden. Mit diesen Techniken wird das Team biomimetische Roboter entwickeln, die bei Such- und Rettungseins\u00e4tzen helfen, \u00dcberwachungsaufgaben unter gef\u00e4hrlichen Bedingungen \u00fcbernehmen oder sogar medizinische Hilfsg\u00fcter liefern k\u00f6nnen.<br><br><br><a href=\"https:\/\/ati.novanta.com\/de\/products\/force-torque-sensors\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Klicken Sie hier, um weitere Informationen \u00fcber unsere Kraft-\/Drehmomentsensoren zu erhalten.<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><em>Nano43 Modell Sechs-Achsen-Kraft-\/Drehmoment-Sensor<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p> &#8222;Die Empfindlichkeit und Pr\u00e4zision der Nano43-Sensoren waren ideal f\u00fcr die Messung der kleinen Kr\u00e4fte, die von den V\u00f6geln in der Aerodynamic Force Platform erzeugt wurden, und die schnelle Abtastrate war notwendig, um die Kr\u00e4fte innerhalb der Fl\u00fcgelschl\u00e4ge aufzul\u00f6sen.&#8220; <\/p>\n","protected":false},"author":37,"featured_media":20525,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"card_thumbnail_id":23516},"novanta_application_categories":[],"novanta_industries":[],"novanta_technologies":[1220],"class_list":["post-30161","novanta_application","type-novanta_application","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v27.0 (Yoast SEO v27.4) - 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