Faltbare Drohne – Einsatz in Katastrophengebieten

Forscher der Universität Zürich und der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) haben eine neuartige Drohne entwickelt. Das besondere an dem neuen Quadrocopter ist die Flexibilität. Die Experten haben genau beobachtet wie sich Vögel verhalten, um beispielsweise durch einen engen Maschenzaun zu schießen. 

Drohne nach dem Vorbild von Vögeln

Vögel legen kurzzeitig die Flügel an und ihr Schwung trägt sie durch enge Hindernisse. Anschließend flattern sie normal weiter und genauso macht es die schweizer Drohne. Nähert sie sich einer engen Stelle klappt sie die Rotoren, die normalerweise ein „X“ bilden, zur „H“-Stellung zusammen. Es ist sogar möglich die „Arme“ anzulegen, falls die Engstelle immer noch zu schmal ist. Die Propeller sind auf mobilen Armen befestigt, die mithilfe von Servomotoren um den Hauptrahmen schwenken. Die Entscheidung in welcher Form sie durch ein – eigentlich zu enges – Loch fliegt, trifft die Drohne fast autonom. Nachdem sie die Stelle passiert hat, nimmt sie wieder ihre normale Gestalt an, genau wie ein Vogel. Sie soll in Zukunft sogar Gegenstände transportieren und damit Verpflegung oder Medikamente an Board haben können.

Gebaut und konzipiert wurde sie vor allem für den Einsatz in Katastrophengebieten, wie Kriegsplätzen oder bei Naturkatastrophen. Bei einem Erdbeben oder während eines Brandes können kamerabestückte Drohnen Rettungsteams bei ihrem Einsatz unterstützen und eingeschlossene Personen aufspüren. Durch den Vorteil ihrer Wendigkeit kann die Drohne, durch kleine Öffnungen fliegen und beispielsweise im Inneren von eingestürzten Häusern nach vermissten Personen suchen. Im Anschluss soll es möglich werden, dass sie den Helfern sogar den optimalen Weg für die Bergung anzeigt.

Handelsübliche Drohnen bekommen hier Probleme: Sie müssen durch Engpässe wie Risse in der Wand, ein halb geöffnetes Fenster oder ein Gitter ins Gebäude fliegen. Wegen der Größe der Drohnen ist das meistens nicht möglich.

Schnelligkeit beim Wechsel

Davide Falanga, Roboterforscher an der Universität Zürich, UZH-Wissenschaftler und Erstautor einer Studie, die im Fachmagazin „IEEE Robotics and Automation Letter“ veröffentlicht wurde, betont.

„Unsere Lösung ist von der Mechanik her gesehen ziemlich einfach“

Die Schwierigkeit sei es gewesen die Drohne so zu konstruieren, dass sie selbstständig ihre Rotoren einklappt, wenn sie an einen Engpass kommt. Im eingeklappten Betrieb läuft die Drohne normal weiter, ist allerdings nicht mehr zu 100 Prozent stabil, wenn sie die Normalstellung verlässt. Deshalb war es den Forschern besonders wichtig, dass sie nach dem Passieren einer Engstelle, sehr schnell  in den Ausgangszustand zurückkehrt.

Quelle – University of Zurich/Armasuisse

Entwicklung noch nicht beendet

Im momentanen Zustand ist die Drohne noch teilweise auf Steuerbefehle vom Drohnenpiloten angewiesen. Ziel der Forscher ist es, die Drohnenstruktur so weiterzuentwickeln, dass sie sich in Zukunft in alle 3 Dimensionen zusammenfalten kann. Geplant ist laut Davide Falanga die totale Autonomie des Multicopters. Er sagt

„Unser Endziel ist es, die Drohne so auszurüsten, dass sie Befehle versteht“

und ergänzt anschließend

„Wir wollen der Drohne Anweisungen geben wie zum Beispiel ‚das Gebäude betreten, jeden Raum inspizieren und zurückkommen‘ und sie soll sie eigenständig ausführen“

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