28/10/2022
Door Ad Spijkers
De Universität Bonn is als onderzoekspartner betrokken bij een nieuw project voor het Deutsches Rettungsrobotik-Zentrum (DRZ).
Autonome vliegende robotzwermen hebben een groot potentieel om snel ontoegankelijke en gevaarlijke omgevingen in te nemen en zo hulpdiensten te ondersteunen bij het redden van levens en het minimaliseren van schade. Het deelproject 'Autonome vliegende robotzwermen voor real-time situatiebewustzijn' wordt ontwikkeld ter ondersteuning van hulpdiensten. Op basis van talrijke kleine, lichte en goedkope drones zal een situatieverkenningssysteem worden ontwikkeld en getest in praktijkscenario's.
Universität van Bonn doet al sinds 2018 onderzoek naar autonome vliegende robots om hulpdiensten te ondersteunen. In de eerste financieringsfase van het DRZ werden vliegende robots ontwikkeld die met behulp van 3D-laserscanners en camera's de omgeving vastleggen en autonoom navigeren in de buurt van obstakels en binnenshuis.
Tweede fase
In de tweede financieringsfase van de DRZ die nu begint, ligt de focus van het onderzoek op het kleiner, lichter, goedkoper en talrijker maken van deze vliegende robots. Om dit te doen, moeten nieuwe onderzoekuitdagingen worden aangepakt. Daarbij moet u denken aan driedimensionale omgevingsmodellering alleen op basis van camera's en traagheidssensoren en de coördinatie van de vliegende robots in de zwerm, zodat de operationele omgeving snel kan worden vastgelegd en het situatiebeeld live kan worden bijgewerkt.
Het team in Bonn brengt ervaring met autonome vliegende robots in in het project, die zijn beproefd in complexe scenario's zoals het opmeten van gebouwen, het inventariseren in magazijnen, het inspecteren van schoorstenen, het ondersteunen van hulpdiensten en in robotcompetities.
Uitdagingen
Beginnend met kleine, lichte en goedkope commercieel verkrijgbare drones heeft het project tot doel nieuwe methoden te ontwikkelen voor milieuperceptie en navigatieplanning. Deze moeten efficiënt worden geïmplementeerd op een computer die is aangesloten via een radio-interface om autonome hulpfuncties te implementeren. Voorbeelden zijn het betrouwbaar vermijden van obstakels, dynamische navigatie in complexe 3D-omgevingen, verkenning van de operationele omgeving en planning van de cameraopstelling voor meerdere vliegende robots.
De lokale omgevingsmodellen van de individuele robots worden in een grondstation gecombineerd om een alomvattend beeld van de situatie te vormen. Daarbij moeten toepassingsrelevante objecten en personen in de tijd worden herkend en gevolgd. Door bijvoorbeeld de vliegende robots uit te rusten met thermische camera's wordt het mogelijk om hot spots te detecteren en te bewaken.
Verder moet een gebruikersinterface worden gecreëerd voor de intuïtieve configuratie en bewaking van de robotzwerm door maximaal twee operators. Het ontwikkelde systeem moet worden geëvalueerd in realistische scenario's voor de ondersteuning van hulpdiensten.
Bij het projecten zijn ook DRZ, andere universiteiten en technische hogescholen, het Institut für Feuerwehr- und Rettungstechnologie van de stad Dortmund, het Fraunhofer Institut, een bedrijf en toepassingspartners betrokken.
Foto: Universität Bonn