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Drohne erhält ihre Smarts von einem Smartphone
Forscher verwenden ein Smartphone als Gehirn einer kleinen, kostengünstigen Drohne – das Telefon ermöglicht es, sich in geschlossenen Innenräumen zurechtzufinden, ohne GPS oder einen Fernführer zu verwenden. Obwohl es noch in einem frühen Stadium ist, ist die sogenannte SmartCopter könnte es schließlich sicherer und billiger machen, Katastrophenszenen auszukundschaften, bevor menschliche Einsatzkräfte eingreifen.
Super fliegen : Der SmartCopter, ein Forschungsprojekt der TU Wien, verwendet ein Smartphone als Computer und kann selbstständig navigieren.
Annette Mossel , ein Doktorand hinter dem Projekt, der Virtual Reality, Tracking und 3D-Interaktion an der TU Wien studiert, sagt, die Idee sei aus dem Wunsch entstanden, ein kostengünstiges, autonomes, unbemanntes Fluggerät zu entwickeln, das helfen könnte, Katastrophen zu überblicken Szenen. Der Einsatz eines Smartphones als Recheneinheit spart Kosten und erleichtert das Update der Drohnensoftware, sagt sie.
Es wurden mehrere Roboter entwickelt, die in Gebäude kriechen oder verdächtige Pakete überprüfen können, einschließlich Bots, die geworfen werden können, wie die von iRobot Erster Blick Roboter und der kamerabeladene Ball von Bounce Imaging, Explorer genannt (siehe Hüpfende Kamera kommt an gefährliche Orte, damit Menschen nicht müssen).
Der SmartCopter könnte günstiger sein als diese Geräte. Die Wiener Gruppe baute ihre Testdrohne mit vier Motoren, einem Arduino-Mikrocontroller und einem Samsung Galaxy S II Android-Smartphone. Ohne das Telefon, sagt Mossel, habe der Bau der Drohne etwa 300 Euro gekostet. Wir wollten die Kosten niedrig halten und unseren Copter auf Basis offener Hardware-Ansätze bauen, sagt Mossel. EIN Papier on the SmartCopter wurde diesen Monat auf der International Conference on Advances in Mobile Computing & Multimedia in Wien, Österreich, präsentiert.
Die große Herausforderung bestand darin, den besten Ansatz für die Navigation ohne das integrierte GPS des Telefons herauszufinden, da die Technologie in Innenräumen (wenn überhaupt) nicht gut funktioniert und in einigen Situationen möglicherweise nicht präzise genug ist (die Website der US-Regierung widmete zu GPS zeigt an dass die Technologie auf etwa 26 Fuß genau ist).
Der erste Prototyp des Konzerns löste diese Herausforderung auf relativ einfache Weise: indem er Papiermarker entdeckte, die in dem Bereich aufgestellt wurden, den die Drohne verfolgen musste. Eine App auf dem Smartphone weist die Drohne an, sich auf eine vorgegebene Höhe zu heben, von der aus sie nach den Markierungen sucht. Jedes Mal, wenn ein neuer Marker gefunden wird, wird dieser der Karte der Drohne hinzugefügt. Durch das Betrachten der Marker und die Auswertung verschiedener sensorischer Eingaben des Beschleunigungsmessers, des Gyroskops und des Magnetometers des Smartphones kann die Software die Position der Drohne im Raum bestimmen, sagt Mossel.
Sobald die Drohne keine neuen Markierungen mehr findet, schwebt sie einfach und wartet auf neue Anweisungen von einem Remote-Laptop, der ihren Flug überwacht. Es könnte auch so programmiert werden, dass es an einer bestimmten Stelle landet (beispielsweise am Startpunkt außerhalb eines Gebäudes), sobald seine Aufgabe erledigt ist.
Neben der Erkundung von Katastrophenszenen kann sich Mossel eine Reihe anderer Einsatzmöglichkeiten für den SmartCopter vorstellen, von der Inspektion des Zustands von Wänden und Decken in großen, offenen Räumen in Kirchen und Museen bis hin zur Unterstützung von Käufern beim Navigieren in Einkaufszentren.
Zu den Hindernissen, auf die das SmartCopter-Team stoßen wird, wenn es die Entwicklung eines tatsächlichen Produkts vorantreibt, ist ein regulatorisches Klima, das den Umgang mit Drohnen nicht verstanden hat. Die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration hat keine Regeln für die Sicherheit und den Betrieb von Drohnen festgelegt, aber diese Vorschriften sind in Arbeit und werden voraussichtlich 2015 in Kraft treten.
Im Moment konzentrieren sich Mossel und ihre Kollegen auf die nächste Phase ihrer Forschung, bei der es darum geht, das Smartphone dazu zu bringen, Merkmale eines Raums wie Ecken und Gefälle zu verfolgen, damit die Drohne keine Markierungen verwenden muss, um ihre Umgebung zu kartieren.
Wir denken nicht: ‚Okay, in einem Jahr werden wir ein Unternehmen machen und daraus ein Produkt machen‘, sagt sie. Aber ich denke, es ist für uns alle, die daran arbeiten, ziemlich möglich.