Ein Forscherteam der Robotics and Perception Group an der Universität Zürich hat eine neue Technologie entwickelt, mit der sich Drohnen wie ein Ball in die Luft werfen lassen. Sie können sich automatisch aus jeder Ausgangslage auffangen und bei einem technischen Problem selbstständig eine sichere Landung durchführen.
"Unsere neue Technologie erlaubt die sichere Verwendung von Drohnen ausserhalb der Sichtweite eines Piloten, was für kommerzielle Anwendungen wie der Auslieferung von Paketen von grossem Interesse ist", erklärt Davide Scaramuzza, Mitentwickler und Direktor der Robotics and Perception Group der Universität Zürich. Mit der zunehmenden Popularität von Drohnen wird deren Sicherheitsaspekt immer zentraler. Deshalb muss eine Drohne, die etwa wegen einer leeren Batterie zur Landung gezwungen wird, umgehend einen geeigneten Landeplatz ausmachen und diesen anfliegen können. Zudem kann der Verlust des Positionssignals einer GPS-gesteuerten Drohne, zum Beispiel beim Flug nahe eines Gebäudes, zu deren Absturz führen. In solchen Situation kann die vorgestellte Technologie wieder eine stabile Fluglage der Drohne herbeiführen.
Die Drohnen der Universität Zürich sind mit einer Kamera und Beschleunigungssensoren ausgerüstet. Deren Orientierungssystem ist dem Sehsinn und Gleichgewichtssinn des Menschen nachempfunden. Sobald ein Wurf oder eine technische Störung festgestellt wird, analysiert ein "Computer-Vision"-Algorithmus
die Bilder der Kamera nach markanten Punkten in der Umgebung. Diese Punkte werden dann dazu verwendet, die Drohne wieder zu stabiliseren. Sowohl die Bildanalyse als auch die Steuerungsbefehle werden auf einem Smartphone-Computer auf der Drohne berechnet.
"Unser System ist vergleichbar mit einem Seiltänzer", erläutert dazu Matthias Fässler, Mitentwickler und Forscher in der Robotics and Perception Group der Universität Zürich. "Wenn man sich auf einem Seil balancieren möchte, fixiert man sich auf statische Punkte in der Umgebung und verlagert sein Gewicht entsprechend, um das Gleichgewicht zu halten," so der Wissenschaftler. Die Tatsache, dass sich sowohl die benötigte Rechenleistung wie auch alle Sensoren auf der Drohne befinden, erlaubt es ihr, sicher und selbstständig zu fliegen. Sie ermöglicht, dass die Drohne beim Verlust der Kommunikation ihre Mission ohne Befehle eines Piloten beenden kann.
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