Dieser Quadrocopter kann sich selbst dann in der Luft halten, wenn ein Rotor ausfällt

Im Vergleich zu einem Fahrzeug mit einem einzigen Hauptrotor, wie einem Hubschrauber, könnte man meinen, dass ein Quadcopter insgesamt sicherer wäre. Hat es schließlich nicht mehrere mögliche Fehlerquellen, bevor es nicht mehr in der Luft bleiben kann? Leider ist das nicht korrekt. Am meisten Drohnen wird Schwierigkeiten beim Fliegen haben, wenn nicht alle vier Rotoren betriebsbereit sind. Das haben Forscher der niederländischen Technischen Universität Delft herausgefunden Ich habe daran gearbeitet, es zu lösen.

Auf der jüngsten Internationalen Konferenz für Intelligente Roboter (IROS 2018) in Spanien wies das Team einen „Fehler“ nach „Toleranzregler“, der es einem Quadrocopter ermöglicht, mit hohen Geschwindigkeiten weiterzufliegen, selbst wenn ein Rotor oder ein Motor kaputt ist ist fehlgeschlagen. Nein, es sieht dabei nicht ganz so schön aus, aber vor allem bleibt es stabil. Ebenso wichtig ist, dass dies gelingt und gleichzeitig die Vorwärtsdynamik erhalten bleibt. Dies ist einer klugen Berechnung der Delfter Ermittler zu verdanken, die auf Informationen zurückgreifen konnten wie: Verwenden Sie das eingebaute Gyroskop und den Beschleunigungsmesser der Drohne, um herauszufinden, wie der Flug mit den verbleibenden drei erreicht werden soll Rotoren.

„Stellen Sie sich das vor, wenn ein Quadrocopter ein wichtiges Paket über Wasser liefert, wo starker Wind weht. Plötzlich fällt ein Motor aus“, sagte Sihao Sun, ein Forscher des Projekts, gegenüber Digital Trends. „Normalerweise stürzt die Drohne in diesem Fall zusammen mit dem Paket ins Wasser. Aber mit unserer Technologie ist es in der Lage, mit beträchtlicher Geschwindigkeit weiterzufliegen, um zu einem sicheren Landeplatz zurückzukehren. Dadurch könnten das Paket und die Drohne selbst gerettet werden.“

In einem anderen Anwendungsfall könnte man sich vorstellen, wie eine Drohne mit beschädigtem Rotor sicher und ohne Gefährdung von Personen und Sachwerten zu ihrer Einsatzbasis zurückkehren könnte.

Das Team testete die Drohne (eine handelsübliche Parrot Bebop 2) in einem Windkanal auf Herz und Nieren, um einen Vorwärtsflug ohne tatsächliche Vorwärtsbewegung zu simulieren. Der Quadrocopter erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 9 Metern pro Sekunde, etwa die Hälfte der maximalen Höchstgeschwindigkeit einer Bebop mit vier funktionierenden Rotoren. Das Team hofft, dies bald auf Outdoor-Flüge auszuweiten.

„Der nächste Schritt in diesem Projekt ist die Kombination dieser fehlertoleranten Steuerungstechnologie mit Echtzeit Fehlererkennung und Hüllkurvenvorhersage und -schutz“, sagte Coen de Visser, ein weiterer Forscher im Team uns. „Eine wichtige Frage, die wir mit unserer Forschung beantworten wollen, lautet: Wie können wir die Drohne nach einem Ausfall auf ihre eigenen physischen Grenzen und Fähigkeiten ‚bewusst machen‘? Ohne ein solches Bewusstsein kann die Drohne nach einem Ausfall keine fundierte Entscheidung darüber treffen, ob sie es tun soll Führen Sie eine Notlandung durch, versuchen Sie, zur Basis zurückzufliegen, oder setzen Sie die Mission sogar mit reduzierter Geschwindigkeit fort Leistung."

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