TU Delft maakt kleinste autonome race-drone ter wereld

De belangrijkste innovatie is het ontwerp van robuuste en uiterst efficiënte algoritmen voor bewegingsvoorspelling en computervisie.

Trefwoorden: #algoritmen, #Christophe De Wagter, #MAVLab, #race-drone, #Shuo Li, #TU Delft

Lees verder

research

( Foto: TU Delft )

ENGINEERINGNET.BE - Het Micro Air Vehicle Laboratory (MAVLab) van TU Delft heeft de op dit moment kleinste autonome race-drone ter wereld ontwikkeld. De drone heeft een diameter van 10 cm en weegt 72 gram.

Met slechts één camera en zeer weinig rekenkracht aan boord vliegt hij autonoom door een racebaan met met een gemiddelde snelheid van 2 meter per seconde, waarmee hij zich kan meten met de snelste, grotere autonome race-drones.

De belangrijkste innovatie is de ontwikkeling van uiterst efficiënte en betrouwbare algoritmen. Hierbij speelt een voorspellingsmodel een centrale rol. Omdat de drone weinig rekenkracht heeft, gebruikt het model alleen essentiële informatie, zoals de luchtweerstand op het frame van de drone.

“Wanneer we de drone en de sensoren kleiner maken, gaat de kwaliteit van de sensormetingen achteruit”, zegt Shuo Li, die bij het MAVLab promoveert op autonoom drone-racen.

“De normale methode, waarbij de door de versnellingsmeters gemeten versnellingen worden geïntegreerd over de tijd, is dus kansloos. In ons voorspellingsmodel wordt alleen de geschatte stand van de drone gebruikt. De afwijkingen van dit model in de loop van de tijd corrigeren we op basis van zichtmetingen.”

Er wordt een nieuw robuust filter voor het schatten van de positie en snelheid van de drone gebruikt, om de ruisvolle zichtmetingen op de best mogelijke manier met de voorspellingen van het model te combineren.

“Om de volgende stap te kunnen zetten moeten de besturing, de schatting van positie en snelheid en de computervisie nog beter worden”, aldus Christophe De Wagter, oprichter van het MAVLab.

“Hiervoor zijn efficiënte algoritmen essentieel, omdat die de drone in staat stellen om snel waar te nemen en te reageren.”

Autonome race-drones zijn ook voor andere toepassingen nuttig. Voor de meeste drones met vier rotoren betekent sneller vliegen dat ze een groter gebied kunnen bestrijken.

Voor bijvoorbeeld het opsporen en redden van mensen of het afleveren van pakketten, is dat voordelig.


Video: