Algoritme laat autonome drones samen zware ladingen vervoeren (video)

Onderzoekers van de TU Delft hebben een innovatief algoritme ontwikkeld dat autonome drones in staat stelt om samen te werken bij het tillen en vervoeren van zware ladingen, zelfs onder uitdagende omstandigheden zoals harde wind. Deze technologie biedt nieuwe mogelijkheden voor sectoren waar toegang tot afgelegen of complexe locaties een uitdaging vormt, zoals bij windmolens op zee of in bergachtig terrein.

Uitdagingen voor autonome drones in ruige omstandigheden

Het gebruik van drones in veeleisende omgevingen brengt flinke obstakels met zich mee. Harde wind, beperkte draagkracht en onverwachte interacties met de omgeving maken het voor traditionele systemen lastig om veilig te opereren. Dit geldt vooral voor locaties zoals windmolens op zee, waar precisie en stabiliteit van groot belang zijn. Voor autonome drones kunnen deze omstandigheden bijzonder uitdagend zijn.

Een enkele drone kan vaak slechts een klein gewicht tillen, wat het gebruik ervan beperkt in situaties zoals het leveren van zware materialen of het ondersteunen bij reddingsacties. Onderzoeker Sihao Sun van de TU Delft legt uit dat dit een groot probleem vormt in afgelegen gebieden. Daarom zocht het team naar een oplossing met drones die autonoom samenwerken.

Samenwerking tussen autonome drones als oplossing

Het Delftse team ontwikkelde een systeem waarbij meerdere autonome drones via kabels aan een lading verbonden zijn. Dit maakt het mogelijk om veel zwaardere objecten te tillen dan met één drone haalbaar is. Door hun posities voortdurend aan te passen, kunnen de drones niet alleen het gewicht dragen, maar ook de oriëntatie van de lading sturen. Deze autonome drones maken samenwerking efficiënt en effectief.

Dit is vooral handig in complexe omgevingen waar een lading precies geplaatst moet worden. Het nieuwe algoritme zorgt ervoor dat de drones snel reageren op veranderingen, zoals een verschuiving van de lading of een plotselinge windvlaag. Dit maakt het systeem flexibel en betrouwbaar.

Snelle reactie en aanpassing zonder sensoren

Een bijzondere eigenschap van dit algoritme is dat het geen sensoren op de lading zelf nodig heeft. Het systeem compenseert automatisch voor externe krachten, wat een groot voordeel is in de praktijk. Traditionele besturingsmethoden waren vaak te langzaam om adequaat te reageren op onverwachte situaties.

Het team testte het systeem in een laboratorium met zelfgebouwde drones. Ze gebruikten tot vier drones tegelijk en simuleerden realistische omstandigheden, zoals wind met een ventilator. Zelfs met een bewegende lading, zoals een basketbal, bleef het systeem stabiel en effectief werken.

De technologie achter deze autonome drones opent deuren naar tal van toepassingen. Denk aan het vervoeren van bouwmaterialen naar afgelegen locaties, het ondersteunen van landbouwactiviteiten in moeilijk bereikbaar terrein, of het helpen bij reddingsoperaties na natuurrampen. Deze drones navigeren zelfstandig, ontwijken obstakels en passen zich aan aan verstoringen. Hierdoor kunnen ze autonoom functioneren in diverse situaties.

Volgende stappen voor autonome drones buiten het lab

Hoewel de testen in het lab veelbelovend zijn, is de technologie nog niet klaar voor gebruik in de buitenwereld. Momenteel is het systeem afhankelijk van speciale camera’s voor indoor experimenten. Het team werkt eraan om dit in de toekomst aan te passen voor realistische omstandigheden buiten.

De ambitie is om deze drones in te zetten in echte situaties, zoals bij bouwprojecten of in de landbouw. Het vermogen om zware ladingen te tillen en precies te plaatsen kan veel tijd en kosten besparen. Met hun autonome capaciteiten maken deze drones technologie veelbelovend voor diverse industrieën.