Robotlibelle ontwijkt zelf obstakels (video)

Onderzoekers van de TU Delft hebben de DelFly Explorer ontwikkeld, 's werelds eerste Micro Air Vehicle (MAV) met flapperende vleugels dat zelf obstakels kan ontwijken. Deze prestatie is uniek vanwege het zeer lage gewicht van de DelFly Explorer (20 gram, evenveel als een paar vellen papier), waardoor nieuwe toepassingen mogelijk worden voor zowel kleinere als grotere MAV's.

Door zijn twee flapperende transparante vleugels lijkt de  nog het meest op een robotachtige libelle. Het miniatuurvliegtuigje is nu voorzien van een nieuw systeem met stereoscopisch beeld. Het hele systeem weegt slechts vier gram en bestaat uit twee camera's en een minuscule computer. De afstand tot obstakels wordt bepaald door de beelden van de twee camera's te combineren, op dezelfde manier als mensen doen met hun twee ogen. De minuscule computer verwerkt de beelden net zo snel als ze worden ontvangen, waardoor de DelFly precies weet waar zich obstakels bevinden.

Als er een obstakel wordt gedetecteerd, vliegt de DelFly nog een klein stukje verder en maakt daarna een cirkelbeweging tot het obstakel niet meer zichtbaar is. Vervolgens vliegt de DelFly in die richting verder. Op die manier is het miniatuurvliegtuigje in staat om zelfstandig onbekende gebieden te onderzoeken, zonder hulp van buitenaf.

De DelFly Explorer kan autonoom opstijgen, op dezelfde hoogte blijven en obstakels ontwijken tot de batterij op is (na ongeveer 9 minuten). De gegevens van de sensoren worden aan boord verwerkt, zonder tussenkomst van mensen of een externe computer.

Licht en snel

Er zijn andere MAV's die ook obstakels kunnen ontwijken, zoals quadrocopters, maar die wegen 50 keer zo veel of nog meer. De uitdaging voor de onderzoekers van de TU Delft was dan ook om het systeem zo licht en snel te maken dat het voor de DelFly kon worden gebruikt. Daarnaast moest het systeem worden aangepast aan de flapperende beweging van de vleugels. Een speciaal ontwikkeld algoritme zorgt ervoor dat de DelFly beelden net zo snel kan verwerken als ze worden ontvangen.

Functional, friendly and fun

De DelFly kan voor verschillende doeleinden worden ingezet, bijvoorbeeld om in broeikassen rijp fruit te detecteren of om van bovenaf livebeelden te streamen bij concerten. De DelFly zou zelfs gebruikt kunnen worden als een zelfstandig vliegende fee in een attractiepark.

In de toekomst zal het ook mogelijk worden om grotere MAV's uit te rusten met het ontwikkelde stereoscopische systeem. Hiermee zouden ze dan obstakels kunnen uitwijken zonder dat ze daardoor veel zwaarder worden.