Algemeen

Multikopter leert autonoom vliegen

Multikopter van Universität Kassel

Een onderzoeksteam aan de Universität Kassel is al drie jaar bezig met het testen van een vliegende robot, die hoogspanningsmasten controleert. Nu moet de zogeheten Multikopter (een drone ontwikkeld voor inspectietaken) leren vliegen zonder afstandsbesturing.

Een betrouwbaar elektriciteitsnetwerk is belangrijk voor de moderne maatschappij. Maar bij een stabiel netwerk hoort regelmatig onderhoud van elektriciteitsmasten. Tot nu toe werden deze gecontroleerd vanaf de grond door een inspecteur, die de leidingen met een verrekijker observeerde. Of hij vliegt met een helikopter langs de masten en legt de conditie van de leidingen vast met een filmcamera.

In de toekomst zou de Multikopter deze inspectie kunnen overnemen. Deze kan de masten vanuit elk perspectief en op korte afstand filmen. Een helikopter dient een veiligheidsafstand te houden van enkele tientallen meters, terwijl de vliegende robot tot op een meter van de mast mag naderen.

Door deze kleine afstand tot de mast levert de camera van de robot een scherp beeld op. Beschadigingen van de isolatoren of de hoogspanningskabels zijn deze manier veel beter te herkennen. Bovendien moet de vliegende robot beschadigingen waarnemen, die voor het blote oog onzichtbaar zijn. Daarvoor worden sensoren gebruikt voor infrarood, ultrasoon en een elektromagnetisch veld. Binnen het onderzoeksproject heeft de Multikopter al met succes gevlogen en in het komende jaar zijn nog meer praktijkvluchten gepland.

Multikopter

In het project Unikopter heeft een interdisciplinair team aan de Univesrität Kassel de Multikopter ontwikkeld. Deze vliegende robot is een specialist voor het bewaken van hoogspanningslijnen. Hij vliegt van mast naar mast en registreert de beschadiging van de leidingen. De robot meet nauwelijks een meter en beschikt over camera’s, speciale sensoren en een navigatiesysteem.

Nu moet de robot intelligent worden. Hij moet hindernissen herkennen en bij een te lage batterijspanning terugvliegen naar het laadstation. Maar de onderzoekers gaan verder. Hun doel is om automatische bewaking van de elektriciteitsmasten met behulp van de Multikopter mogelijk te maken. Hij moet zelfstandig rond hoogspanningskabels vliegen, schade melden aan de centrale en reageren op kritische situaties. Een eis voor de autonome vlucht is, dat het toestel intelligent wordt.

De huidige luchtvaartwetgeving schrijft voor, dat onbemande helikopters alleen mogen vliegen als mensen ze met een afstandsbediening besturen of op elk moment, met het toestel in zicht, de controle kunnen overnemen. De wet is er op gericht ongevallen te vermijden. Een vliegende robot zonder toezicht zou tegen hindernissen kunnen vliegen of neerstorten bij een lege batterij.

De Multikopter moeten leren om zelf gevaren te herkennen. Dat zou in de toekomst kunnen helpen tegen de bezwaren. Aan de Universität Kassel werken daarom diverse disciplines samen, zoals informatica, beeldverwerking, luchtvaart techniek, nanotechniek en materiaalwetenschappen.

Intelligent vliegende robot

De onderzoekers willen de Multikopter het zelfstandig vliegen in drie stappen bijbrengen. De eerste stap, het vliegen op coördinaten, is al gelukt. Het toestel kan naar de opgegeven geografische coördinaten vliegen en daar kleine opdrachten uitvoeren, zoals het maken van een foto op de voorgeschreven vluchthoogte.

De tweede stap, het automatische landen en starten, wordt het komende jaar uitgevoerd. Momenteel is het team bezig om de derde stap voor te bereiden: de vliegende robot moet reageren op hindernissen. Hij moet bijvoorbeeld uitwijken als een mens in de weg staat, of een alternatieve landingsplaats vinden als de originele geblokkeerd is.

De onderzoekers uit Kassel passen de techniek toe, die ze hebben ontwikkeld voor kunstmatige intelligentie. Maar dat is een uitdaging, omdat ze in de Multikopter geen zware computer kunnen inbouwen. Het toestel zelf heeft maar een massa van 2 kg. De technische uitrusting moeten worden aangepast aan de lage massa. Bovendien mag het energiegebruik niet te hoog worden.

Bestelhelikopter

Logistieke bedrijven zoals Amazon en Deutsche Post hebben voor opschudding gezorgd met hun idee van de ‘post drone’. Tot dusver is dit nog toekomstmuziek. Als het onderzoeksproject uit Kassel een succes is, zou de visie van de bestelrobot realistisch kunnen worden.

Dat een minihelikopter bestellingen aan huis aflevert en dus tussen voetgangers rondvliegt, zou op dit moment nog te gevaarlijk zijn. De vliegtuigen moeten daarvoor nog intelligenter worden. Volgens de onderzoekers zouden de eerste technische vereisten over vijf tot zes jaar beschikbaar kunnen komen.

 

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven