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veröffentlicht am:

  • 18.09.2019
Software4Robots

Drohnen lernen selbst zu steuern

Prof. Dr. Jörg Thiem
Prof. Dr. Jörg Thiem ist einer der Leiter des Software4Robots-Projekts. (Foto: FH Dortmund / Kristin Trüb)

„Auf dem Mars und bei Brandeinsätzen muss man sich schnell einen Überblick verschaffen können“, sagt Prof. Dr. Jörg Thiem, Professor für Steuer- und Regelungstechnik am Fachbereich Informationstechnik. Daran arbeiten Studierende und Doktoranden an der Sonnenstraße in Dortmund und am Oak Grove Drive in Pasadena: Drohnen beizubringen sich dort umzuschauen, wo es Menschen nicht möglich ist – und zwar selbstständig.  

Richtung Mars schauen Forscher*innen im kalifornischen Pasadena. Dort sitzt das Jet Propulsion Laboratory (JPL). Die Forschungseinrichtung entwickelt für die NASA Technik für zivile Forschungseinsätze auf der Erde und im All. 2020 reist der nächste Rover zum Mars, und er nimmt eine Drohne mit, die vom JPL entwickelt wurde: das erste selbststeuernde Luftfahrzeug im All, mit extra geformten Rotorblättern für die dünne Mars-Atmosphäre.

Zunächst für einen kurzen Testflug, doch künftig könnte eine Drohne dem schwerfälligen Rover als Scout dienen, vor Gräben warnen, interessante Stellen erspähen und Instrumente an Orte bringen, die ein Rover nicht erreichen kann.

Seit September bearbeitet Matthias Domnik am JPL, für ein halbes Jahr, als vierter Austauschstudent der FH Dortmund seine Masterthesis. Domnik hilft Software für Kameras zu entwickeln, mit denen Fluggeräte ihre Umwelt sehen und verstehen können. Und wenn zukünftig die erste Drohne auf dem Mars fliegt, mag Domnik dazu beigetragen haben, dass sie sicher wieder landet.

Der Drohnen-Prototyp
Diese Drohne ist das Forschungsobjekt für die Zusammenarbeit mit der Feuerwehr. (Foto: FH Dortmund)

Drohnenschwarm für Brandeinsätze

An der Programmierung von Drohnen für Brandeinsätze forschen drei Doktoranden der FH Dortmund im BMBF-Projekt Software4Robots (Prof. Röhrig/Thiem/Wolff). Anders als in der bemannten Luftfahrt gibt es für die Software-Entwicklung in der unbemannten Luftfahrt keine Normen. Doktorand Andreas Sutorma: „Wir müssen schon bei der Entwicklung dafür sorgen, dass die Software sicher und robust ist.“

Ein erster Feuerwehr-Drohnen-Prototyp wartet bereits auf den ersten Testflug. In zwei Jahren könnte das Ziel erreicht sein: Ein „Schwarm“ aus drei Drohnen, der selbstständig losflitzt, im Verbund navigiert, ein 3D-Abbild des Einsatzortes erstellt und Aufgaben untereinander aufteilt, während der Einsatzleiter über einen Bildschirm nur zuschauen muss.

„Es geht darum, dass die Drohne autonom die Umgebung erkennt“, sagt Prof. Thiem, „darin navigiert und Aufgaben erfüllt.“ Auf dem Mars wie bei der Brandbekämpfung auf der Erde. Die Herausforderungen sind ähnlich: extreme Temperaturen, kleine Systeme, kleiner Akku, begrenzte Rechenpower. Challenge accepted!