Forscher an der Technischen Universität (TU) Wien haben einen autonomen Quadcopter konstruiert, bei dem ein handelsübliches Smartphone als Pilot fungiert – das Fluggerät kommt also ganz ohne Steuersignale von außen aus. Eine App sorgt dabei dafür, dass sich das Fluggerät anhand von Kameradaten im Raum zurechtfindet, wobei das System derzeit noch QR-Code-artige Marker als Orientierungshilfe nutzt.
Smartphone-Quadcopter: findet sich allein zurecht (Foto: tuwien.ac.at)„Das Ziel ist, dass der Quadcopter in Zukunft dann auch ohne diese Codes auskommt und sich anhand von natürlich vorkommenden Orientierungspunkten, die aus den Kameradaten und auch von Tiefensensoren wie der MS Kinect gewonnen werden sollen, in der Umgebung zurechtfindet“, sagt die Chefdesignerin des Quadcopters, Annette Mossel, vom Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme der TU Wien.
Smartphone-gesteuerte Drohnen haben seit der ersten Ankündigung der AR.Drone einen echten Höhenflug erlebt. Normalerweise freilich steuert dabei letztlich ein Mensch das Fluggerät mittels Handy oder Tablet, das Daten zur Drohne funkt. Das TU-Wien-Team ist nun einen Schritt weiter gegangen und hat das Smartphone direkt in seine hausintern konstruierte Drohne verbaut, die damit genug Rechenleistung hat, um ganz ohne Kontrolle von außen auszukommen. Eine App übernimmt dabei die Orientierung im Raum, ein zusätzlicher Mikrocontroller sorgt für die Feinabstimmung der Rotor-Bewegung.
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Ziel war ein für Innenräume geeigneter autonomer Quadcopter, der also auf GPS für die Orientierung verzichten muss. Daher arbeitet er rein mit visuellen Daten, um sich im Raum zurechtzufinden. Bei bisherigen Tests hat das Team dabei spezielle Codes als Hilfestellung am Boden angebracht, dank denen das Fluggerät eine virtuelle Karte seiner Umgebung erstellt. So kann die Drohne gezielt bestimmte Stellen anfliegen oder Bereiche erkunden, mit denen sie noch nicht gut vertraut ist. Die nächste logische Weiterentwicklung ist eben, ohne die Codes auszukommen und reine Bilddaten zu nutzen – immerhin wäre die Drohne dann flexibler einsetzbar.
Drohnen, die praktisch als Führer durch unübersichtliche Gebäudekomplexe fungieren sollen, könnten wohl noch mit Code-Orientierungshilfen arbeiten. Doch das ist nur eine der Anwendungsideen des Teams, und in anderen Fällen müssten autonome Quadcopter definitiv mit Umgebungsaufnahmen auskommen. Das gilt beispielsweise, wenn solche Drohnen brennende Gebäude für Einsatzkräfte erkunden sollen, aber auch für das Szenario, dass Smartphone-Quadcopter Auskunft über – oft illegale – Waldrodungen in weniger wohlhabenden Regionen der Erde geben sollen. (Pressetext)
