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pte20210120019 Forschung/Entwicklung, Technologie/Digitalisierung

Drohnen lernen von Bienen genaues Landen

Wissenschaftler wollen "optischen Fluss" kopieren, um Flugfähigkeiten deutlich zu verbessern


Experiment: Drohne umfliegt Hindernisse mit Bravour (Foto: MAVLab/TU Delft)
Experiment: Drohne umfliegt Hindernisse mit Bravour (Foto: MAVLab/TU Delft)

Delft/Gelsenkirchen (pte019/20.01.2021/11:30) - Forscher der Technischen Universität Delft http://tudelft.nl und der Westfälischen Hochschule http://w-hs.de lassen sich von kleinen Insekten wie Bienen inspirieren, um die Flugfähigkeiten von Drohnen zu verbessern. Diese sollen künftig ganz wie die natürlichen Vorbilder eine Art "optischen Fluss" nutzen, um die Entfernung zu anderen Objekten in ihrem Sichtfeld und deren Geschwindigkeit schneller und genauer abzuschätzen. So soll ein KI-gestützter maschineller Lernprozess Flugrobotern ein rasches, punktgenaues Landen ermöglichen.

Elegante Honigbiene

"Wenn Sie schon jemals eine Honigbiene beobachtet haben, wie sie elegant von einer Blume zur nächsten fliegt und ihnen dabei gekonnt ausweicht, wenn Sie ihren Weg kreuzen, haben Sie sich vielleicht gefragt, wie so ein kleines Insekt derart perfekte Flugfähigkeiten haben kann", meint Guido de Croon, Projektleiter von der TU Delft. Die Erklärung liege in einem Konzept, das als "optischer Fluss" bezeichnet wird und es den Insekten erlaubt, Abstände zu Hindernissen in der Nähe richtig abzuschätzen.

"Einige glauben vielleicht, dass es nur für Biologen von Interesse ist, wie Bienen auf Blumen landen und Hindernissen ausweichen", so der Forscher. Die wachsende Verbreitung von kleinen elektronischen Geräten und Robotern habe aber dazu geführt, dass solche Fragen auch für die Robotik und die KI-Forschung immer wichtiger werden. "Kleine Flugroboter sind in Bezug auf die Sensoren und Prozessoren, die sie tragen können, sehr stark limitiert. Wenn sie genauso autonom funktionieren sollen wie ein selbstfahrendes Auto, müssen sie auf eine völlig andere Art von KI zurückgreifen - ähnlich den hochentwickelten Fähigkeiten von Insekten", sagt de Croon.

Erste Erfolge bei Tests

"Das Abschätzen von Entfernungen und Geschwindigkeiten aus einem rein optischen Informationsfluss heraus hat dazu geführt, dass unsere Drohnen viel schnellere und weichere Landungen hinlegen als vorher", schildert Co-Autor Christophe De Wagter erste Testerfolge mit dem neuen technologischen Ansatz. Dieser habe gleichzeitig auch Vorteile beim Ausweichen von Hindernissen gezeigt. "Es hat sich nicht nur die Objekterkennung verbessert, sondern auch die allgemeine Geschwindigkeit der Roboter", ergänzt der Experte.



(Ende)
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