Drohne "Morphy" durchquert schmale Spalten

Rotorarme laut Norwegian University of Science and Technology elastisch mit Korpus verbunden

Drohne "Morphy" in Aktion: Gefährt durchquert schmalste Spalten (Foto: ntnu.edu)

Trondheim (pte003/02.07.2024/06:05) - Der neue Quadrocopter "Morphy" von Forschern des Autonomous Robots Lab der Norwegian University of Science and Technology ( https://www.ntnu.edu/ ) (NTNU) zerbröselt nicht, wenn er irgendwo anstößt. Und er passt durch Lücken, die für seine Breite eigentlich zu schmal sind. Elastomer-Gelenke, die im 3D-Druck hergestellt wurden, verbinden jeden Arm mit dem Rumpf. Darin befinden sich Sensoren, die Verbiegungen messen, wie sie beispielsweise bei einer Berührung mit einem Hindernis auftreten.

Schubkraftänderung

Die gesammelten Daten fließen in den Zentralrechner der Drohne, der die Folgen der Verbiegung auf die Flugfähigkeit ausrechnet. Um Morphy stabil zu halten, regelt er daraufhin die Schubkraft der Propeller. Die Gelenke fangen Kollisionen bis zu einer Aufprallgeschwindigkeit von drei Metern pro Sekunde ab.

Beim Passieren einer zu engen Lücke kann es passieren, dass Morphy aus dem horizontalen in den vertikalen Flug übergeht. Auch aus dieser für einen Quadrocopter ungünstigen Lage befreit ihn der Zentralcomputer durch Anpassung der Propellerdrehzahlen. "Kollisionen, die zuvor vermieden werden mussten, sind nun akzeptable Risiken, während Bereiche, die für eine bestimmte Robotergröße unpassierbar sind, nun durch automatische Anpassungen der Arme überwunden werden."

Einfachere Steuerung

Bisher entwickelte Drohnen, die sich durch enge Lücken quetschen konnten, benötigen eine weitaus aufwendigere Steuerung, weil die Arme aktiv eingeklappt werden müssen. Morphys Arme werden dagegen von den jeweiligen Hindernissen aus der Normalstellung herausgebracht.

Der Rechner muss die daraus resultierende Flugunsicherheit nur noch korrigieren. Die NTNU-Drohne ist 252 Millimeter breit und wiegt 260 Gramm. Außer mit den Gelenk-Sensoren ist sie mit einer optischen Kamera und einem Abstandsmessgerät ausgestattet, das die Flughöhe ermittelt. Die maximale Flugzeit mit einer Batterieladung liegt bei 12,5 Minuten.