Drohnenschwärme können jetzt autonom durch dichten Wald fliegen

Ein Schwarm von 10 hellblauen Drohnen hebt in einem Bambuswald in China ab und bahnt sich dann seinen Weg zwischen verkrüppelten Ästen, Büschen und über unebenen Boden, während er autonom den besten Flugweg durch den Wald navigiert.

Das von Wissenschaftlern der Universität Zhejiang geleitete Experiment beschwört Szenen aus Science-Fiction herauf – und tatsächlich zitieren die Autoren Filme wie „Star Wars“, „Prometheus“ und „Blade Runner 2049“ in der Eröffnung ihres am Mittwoch in der Zeitschrift veröffentlichten Artikels Wissenschaftliche Robotik.

„Hier machen wir einen Schritt nach vorne in eine solche Zukunft“, schrieb das Team unter der Leitung von Xin Zhou.

Theoretisch gibt es unzählige Anwendungen in der realen Welt, einschließlich Luftbildkartierung für Naturschutz- und Katastrophenhilfearbeiten. Aber die Technologie musste ausgereift werden, damit sich fliegende Roboter an neue Umgebungen anpassen können, ohne miteinander oder mit Gegenständen zu kollidieren und so die öffentliche Sicherheit zu gefährden.

Drohnenschwärme wurden in der Vergangenheit getestet, aber entweder in offenen Umgebungen ohne Hindernisse oder mit einprogrammierter Position dieser Hindernisse, sagte Enrica Soria, eine Robotikerin an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne, die nicht an der Forschung beteiligt war AFP.

„Dies ist das erste Mal, dass ein Drohnenschwarm erfolgreich draußen in einer unstrukturierten Umgebung in freier Wildbahn fliegt“, sagte sie und fügte hinzu, das Experiment sei „beeindruckend“.

Die handtellergroßen Roboter wurden speziell gebaut, mit Tiefenkameras, Höhensensoren und einem Bordcomputer. Der größte Fortschritt war ein cleverer Algorithmus, der Kollisionsvermeidung, Flugeffizienz und Koordination innerhalb des Schwarms berücksichtigt.

Da diese Drohnen nicht auf externe Infrastruktur wie GPS angewiesen sind, könnten Schwärme bei Naturkatastrophen eingesetzt werden.

Sie könnten beispielsweise in Erdbebengebiete geschickt werden, um Schäden zu untersuchen und zu ermitteln, wohin Hilfe geschickt werden muss, oder in Gebäude, in die es unsicher ist, Menschen zu schicken.

Der Einsatz von Einzeldrohnen in solchen Szenarien ist sicherlich möglich, aber ein Schwarmansatz wäre gerade bei begrenzten Flugzeiten deutlich effizienter.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit besteht darin, dass der Schwarm gemeinsam schwere Gegenstände hebt und abliefert.

Es gibt auch eine dunklere Seite: Schwärme könnten von Militärs bewaffnet werden, so wie es heute ferngesteuerte Einzeldrohnen sind. Das Pentagon hat wiederholt Interesse bekundet und führt eigene Tests durch.

„Militärforschung wird nicht einfach offen mit dem Rest der Welt geteilt, daher ist es schwer vorstellbar, in welchem ​​Stadium ihrer Entwicklung sie sich befindet“, sagte Soria.

Aber Fortschritte, die in wissenschaftlichen Zeitschriften geteilt werden, könnten sicherlich militärisch genutzt werden.

– Kommt bald? –

Das chinesische Team testete seine Drohnen in verschiedenen Szenarien – Schwärmen durch den Bambuswald, Ausweichen vor anderen Drohnen in einem stark frequentierten Experiment und die Roboter der Führung einer Person folgen lassen.

„Unsere Arbeit wurde von Vögeln inspiriert, die in einem freien Schwarm selbst durch sehr dichte Wälder reibungslos fliegen“, schrieb Zhou in einem Blogbeitrag.

Die Herausforderung, sagte er, bestand darin, konkurrierende Anforderungen in Einklang zu bringen: die Notwendigkeit kleiner, leichter Maschinen, aber mit hoher Rechenleistung, und das Zeichnen sicherer Flugbahnen, ohne die Flugzeit stark zu verlängern.

Für Soria ist es nur eine Frage von ein paar Jahren, bis wir solche Drohnen in der realen Arbeit einsetzen sehen. Zunächst müssen sie jedoch in ultradynamischen Umgebungen wie Städten getestet werden, wo sie ständig auf Menschen und Fahrzeuge treffen.

Auch die Vorschriften müssen aufholen, was zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt.

la / ia / zu

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