Robotik
23.03.2020, 06:46 Uhr
Extrem flink ausweichende Drohnen
Zürcher Forschende haben eine Drohne demonstriert, die sehr schnell auf Hindernisse reagieren kann und sogar geworfenen Bällen flink ausweicht.
Reaktionschnelle Drohne: dem geworfenen Ball weicht das Flugobjekt aus
(Quelle: UZH)
Forschende an der Universität Zürich haben ein System entwickelt, das Flugroboter so agil macht, dass sie im Völkerball gewinnen könnten: Eine neuartige Kamera lässt autonomen Drohnen so schnell reagieren, als würden sie von einem menschlichen Piloten gesteuert.
Mit der von der Forschungsgruppe «Robotik und Wahrnehmung» neu entwickelten Ereigniskamera bestückte Drohnen können erfolgreich ausweichen - sogar wenn ein Ball aus drei Metern Entfernung mit 10 Metern pro Sekunde auf sie zukommt. Ein speziell entwickelter Algorithmus entdeckt Hindernisse - auch sich bewegende - innert 3,5 Millisekunden und die Erfolgsrate beträgt über 90 Prozent, wie die Forschenden mitteilten.
Normalerweise dauert es 20 bis 40 Millisekunden, bis eine mit einer normalen Kamera ausgerüstete Drohne reagiert. Das ist zwar schnell, reicht aber nicht, um einem Vogel oder einer anderen Drohne aus dem Weg zu fliegen. Wenn viele Drohnen gleichzeitig aktiv sind oder die Umgebung unberechenbar ist, führt diese relativ ausgedehnte Reaktionszeit zu erheblichen Problemen.
Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten
Das neue System dagegen erweitert die Einsatzmöglichkeiten für Drohnen beträchtlich - etwa für Warenlieferungen, den Personentransport, Luftaufnahmen sowie Such- und Rettungsaktionen. «Aber die Fähigkeit von Robotern, auf sie zukommende Hindernisse zuverlässig zu erkennen, spielt auch in anderen Bereichen eine entscheidende Rolle», sagt Teammitglied Davide Scaramuzza, «beispielsweise in der Automobilindustrie, im Bergbau und bei der Ferninspektion mit Robotern.»
Künftig möchten die Forschenden vom Institut für Informatik der Uni Zürich das System mit einem noch agileren Quadrokopter (Drohne mit vier Propeller) testen. «Unser Ziel ist eine autonome Drohne, die genauso gut navigiert wie ein menschlicher Drohnenpilot», sagt der Doktorand und Erstautor der Studie Davide Falanga. «Wenn autonome Drohnen genauso zuverlässig wie menschliche Piloten navigieren, können wir sie auch für Missionen einsetzen, die sich ausserhalb der Sichtlinie oder der Reichweite der Fernsteuerung befinden.»
Der zugehörige Fachartikel wurde in der aktuellen Ausgabe von «Science Robotics» publiziert (PDF).
