02/03/2023
Door Ad Spijkers
Door van drones echte vliegende robots te maken, zijn geheel nieuwe toepassingen mogelijk.
Drones zijn niet meer weg te denken uit het dagelijks leven. Hiermee worden films en foto's vanuit de lucht gemaakt en worden inspectie- of bewakingstaken uitgevoerd. Op bescheiden schaal worden ze al ingezet voor het bezorgen van medicijnen of pakketten. Door ze verder te ontwikkelen tot vliegende robots, kunnen geheel nieuwe toepassingsgebieden en taken worden ontsloten.
Waar steigers of werkplatforms niet kunnen komen, moeten mensen andere manieren vinden om werkzaamheden te kunnen verrichten, bijvoorbeeld op grote hoogte. Taken zoals reparaties aan de rotorbladen van windturbines of reparaties aan staalconstructies zijn momenteel alleen mogelijk als mensen zichzelf in gevaarlijke situaties brengen. Wetenschappers van de TU Dresden hebben een vliegende robot ontwikkeld die in de toekomst dergelijke risicovolle activiteiten kan uitvoeren.
Zes rotoren
In tegenstelling tot gangbare drones is de vliegende robot van de TUD volledig bedienbaar. Dankzij zes rotoren, die ruimtelijk tegen elkaar zijn gekanteld, kan hij in alle richtingen bewegen en krachten uitoefenen. Hierdoor kan hij tijdens het vliegen manipulatietaken uitvoeren, zoals het indraaien van schroeven.
“Onze ontwikkelde vliegende robot moet kunnen omgaan met contactsituaties. Hij vliegt in taakconfiguraties waarin hij interactie moet hebben met vaste objecten in de omgeving. Dit brengt nieuwe uitdagingen met zich mee als het gaat om de besturingstechniek van de vliegende robot. Terwijl een klassieke drone posities kan vasthouden of bepaalde paden kan volgen, moet de vliegende robot die wij hebben ontwikkeld ook krachten of momenten in bepaalde richtingen uitoefenen in contactsituaties”, legt prof. Michael Beitelschmidt uit.
Simulatiemodel
De robot wordt geprogrammeerd op basis van een simulatiemodel, dat het werkelijke fysieke vlieggedrag in een computermodel weergeeft. De wetenschappers ontwikkelen op de computer passende besturingsstrategieën voor verschillende situaties en de daarvoor benodigde werkstappen en brengen deze over op de vliegende robot. De onderzoekers uit Dresden willen een hele reeks vaardigheden ontwikkelen waarmee toekomstige vliegende robots een breed scala aan manipulatietaken kunnen uitvoeren. In onderstaande video legt professor Beitelschmidt uit hoe zijn team te werk is gegaan.
Foto: screenshot video TU Dresden