Das IPH hat im Projekt „Autodrohne in der Produktion“ eine revolutionäre Entwicklung vollbracht. Die autonom fliegende Drohne kann dank einer innovativen Navigationstechnologie und bordeigener Sensoren ohne GPS in unbekannten Innenräumen navigieren. Obwohl das System bereits im Forschungsumfeld erfolgreich funktioniert, müssen noch Sicherheitsprobleme gelöst werden, bevor es für den Markt freigegeben werden kann.
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IPH entwickelt neue Navigationstechnologie für Drohnen in geschlossenen Räumen
Herkömmliche unbemannte Luftfahrtsysteme waren bisher auf GPS angewiesen, um ihre Position zu bestimmen und sicher zu navigieren. In geschlossenen Räumen waren sie jedoch nicht in der Lage, dies zu tun, was zu Abstürzen führte. Daher wurde eine völlig neue Art der Navigation entwickelt, die auf bordeigenen Sensoren und einer innovativen Technologie basiert, um den Einsatz in Innenräumen zu ermöglichen.
Autodrohne: Innovative Technologie für sicheres Fliegen
Das IPH hat im Rahmen des Projekts „Autodrohne in der Produktion“ eine innovative Indoor-Navigation entwickelt. Dabei wird ein Optical-Flow-Modul in Kombination mit einer Bodenkamera verwendet, um die Position der Drohne präzise zu bestimmen. Die Inertial-Measurement-Unit (IMU) misst während des Fluges Beschleunigung und Orientierung, um die Stabilität sicherzustellen. Durch den Einsatz dieser Technologien kann auf GPS verzichtet werden, was neue Möglichkeiten für die Navigation in geschlossenen Räumen eröffnet.
Autodrohne“: LiDAR-Sensor erkennt und umgeht Hindernisse
Die „Autodrohne“ ist mit einem LiDAR-Sensor ausgestattet, der Hindernisse wie Wände, Regale oder Maschinen erkennt. Dank dieser Erkennungsfunktion kann die Drohne autonom ausweichen und sicher navigieren.
Autodrohne“ navigiert und erstellt automatisch 3D-Karte
Mit nur begrenztem Wissen über die Umgebung startet die „Autodrohne“ ihren Flug. Während des Fluges erkundet sie den Raum schrittweise und erstellt dabei automatisch eine 3D-Karte in einem Raster. Dabei werden zwei Algorithmen verwendet: Der A*-Algorithmus plant die Flugrouten, während ein spezieller Punktwolkenfilter die Randbereiche der Karte identifiziert und zwischen festen Grenzen und offenen Rändern unterscheidet.
Die Drohne verwendet ein systematisches Navigationsverfahren, um von ihrer aktuellen Position zu einem festgelegten Zielpunkt am offenen Rand des Raumes zu navigieren. Sobald dieser Punkt erreicht ist, wird ein neues Ziel festgelegt, bis nur noch feste Hindernisse wie Wände, Regale oder Maschinen im Randbereich der Karte vorhanden sind. Dadurch kann die Drohne den gesamten Raum erkunden. Ein möglicher Einsatz dieser Technologie ist die Erfassung von Fabriklayouts, bei der die Drohne autonom ein virtuelles Modell erstellt, das als Grundlage für Fabrikplanungsprojekte dienen kann.
Industrieller Drohneneinsatz: Hindernisse und Lösungsansätze
Der autonome Drohnenflug hat im Forschungsumfeld bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt, aber es gibt noch einige Herausforderungen zu bewältigen, bevor er in der industriellen Praxis eingesetzt werden kann. Eine der größten Herausforderungen besteht in der geringen Elektromagnetischen Verträglichkeit einiger Navigationssensoren, die die Navigationsfähigkeit der Drohnen beeinflussen kann. Weitere Forschung und Entwicklung sind erforderlich, um diese Sicherheitshürden zu überwinden.
Die Navigationsfähigkeit der Drohne kann durch Elektromotoren, stromdurchflossene Leiter oder größere Metallansammlungen stark beeinträchtigt werden, was zu Sicherheitsrisiken und potenziellen Abstürzen führen kann. Da elektromagnetische Störungen in Industrieumgebungen unvermeidlich sind, ist es von entscheidender Bedeutung, weitere Forschung und Entwicklung durchzuführen, um Indoor-Drohnen zu entwickeln, die in der Lage sind, diese Herausforderungen zu bewältigen und sicher in solchen Umgebungen zu navigieren.
Innovatives Kollisionsvermeidungssystem für Indoor-Drohnen
Die „Autodrohne in der Produktion“ des IPH ermöglicht autonomes Fliegen in unbekannten Innenräumen und eröffnet damit neue Perspektiven. Dank ihrer innovativen Navigationstechnologie und dem automatisierten Kollisionsvermeidungssystem kann die Drohne sicher und eigenständig in Industrieumgebungen agieren. Sie kann unbekannte Räume erkunden und beispielsweise eine virtuelle Modellierung von Fabrikhallen ermöglichen. Obwohl noch weitere Forschung und Entwicklung erforderlich sind, um die Sicherheitsprobleme zu lösen, ist die „Autodrohne“ ein vielversprechender Schritt in Richtung einer effizienten Indoor-Navigation.
