Schluss mit Blindflug: Wie Quadrokopter sehen lernen
Roboter, die selbst gesteuert fliegen, sind in der Regel auf externe Systeme wie GPS oder Funk angewiesen. Die am Institut für Informatik der UZH entwickelte Software ermöglicht Quadrokoptern, ihre Position aufgrund der Bilder aus ihrer Bordkamera selber zu bestimmen. Dadurch können sie auch ohne solche externen Hilfsmittel autonom fliegen.
Autonome Zusammenarbeit: Ein Quadrokopter lenkt einen Bodenroboter zum Ort des Einsatzes. (Bild: Alain Herzog, EPFL)
Der Quadrokopter hat alle Sensoren und Computer zur Berechnung seiner Position an Bord. (Bild: Alain Herzog, EPFL)
Quadrokopter werfen. (Klicken Sie auf das Bild, um das Video zu starten.)
Zusammenarbeit eines Quadrokopters mit einem Bodenroboter. (Klicken Sie auf das Bild, um das Video zu starten.)
Wir entwickeln Algorithmen, die es Robotern ermöglichen, unbekannte Gebiete selbständig zu erkunden. Dadurch können sie an Orte geschickt werden, die für Menschen unzugänglich oder zu gefährlich sind, wie zum Beispiel atomar verseuchte oder einsturzgefährdete Gebäude. Die Roboter operieren dabei unabhängig von externer Infrastruktur wie GPS oder Funkverbindungen. Damit dies möglich ist, integrieren wir alle notwendigen Sensoren und Computer im Roboter. Als Hauptsensor verwenden wir Kameras: Der Roboter analysiert mit selbst entwickelter Software besonders kontrastreiche Bildpunkte mit hoher Geschwindigkeit und kann anhand ihrer Bewegung seine Position bestimmen.
An unserem Stand zeigen wir, wie ein fliegender Roboter (ein Quadrokopter) eine dreidimensionale Karte von einem unbekannten Gebiet erstellt. Unser «fliegender 3D-Scanner» kann so zum Beispiel bei Such- und Rettungseinsätzen in Echtzeit wichtige Informationen über ein Katastrophengebiet oder ein Katastrophensituation liefern.
Wir demonstrieren auch, wie fliegende Roboter mit solchen am Boden zusammenarbeiten. Dadurch können sie als Team Aufgaben meistern, die sie alleine nicht lösen können. Zudem können Sie an unserem Stand ein 3D-Modell von Ihrem Gesicht erstellen lassen!
Die zwei Videos links zeigen einen Teil der Demonstrationen, die live an der Scientifica zu sehen sein werden.
Beteiligte
Prof. Dr. Davide Scaramuzza
Dr. Manuel Werlberger
Dr. Jeffrey Delmerico
Dr. Guillermo Gallego
Dr. Reza Sabsevari
Christian Forster
Matthias Fässler
Elias Müggler
Flavio Fontana
Davide Falanga
Henri Rebecq
Junjie Zhang
Zichao Zhang