Bij Aero Team Eindhoven werken studenten van de TU/e aan het ontwikkelen van een autonoom drone-netwerk. Tot hier klinkt het als een logisch, maar geen revolutionair plan. Dat is het wel. Het studententeam wil de batterijen van cargodrones namelijk niet aan land, maar in de lucht vervangen. “Ons doel is om te laten zien dat het verwisselen van een batterij een goede optie is om de range van cargodrones te vergroten”, vertelt Bram Schut. Hij zette zijn master data science en artifical intelligence een jaar on hold, om zich fulltime op zijn functie als Team Lead te focussen.
Pakketdrones: korte vliegtijd en lastig landen
“Onze hoofdsponsor is pakketdienst GLS. Zij willen vliegen tussen distributiecentra met drones. Maar, dat is nu op twee manieren eigenlijk niet te doen. Het eerste probleem is dat drones niet lang in de lucht kunnen blijven. Het tweede probleem is dat pakket of cargodrones vrij groot zijn. Om te landen hebben ze of een landingsbaan nodig, of je moet ze in een net vliegen. Het is nu dus lastig en tijdrovend om van batterij te wisselen.”
In air battery swap
Aero Team Eindhoven heeft als plan om snelwegen aan te leggen tussen distributiecentra. Als een drone halverwege leeg is, dan zijn er op die snelwegen oplaadstations. Daarvandaan vliegen kleine drones met een nieuwe, volle batterij naar de cargodrone. Ze klikken zich vast en wisselen de batterij in de lucht. “In air battery swap noemen we dat. Eigenlijk proberen we kerosinetankers die vliegtuigen in de lucht van brandstof voorzien na te doen. De drones die met de batterij naar de cargodrone vliegen zijn klein, mobiel en hebben veel flexibelere landingsmogelijkheden.”
Het gaat om het vervoer van urgente pakketjes, zoals medicijnen of een pacemakers voor ziekenhuizen. Ook wil Aero Team een optie bieden voor particuliere pakketdiensten om een pakket op dezelfde dag op een groene manier te leveren. Een cargodrone die een pakketje van twee kilo vervoert, vliegt zo’n zeventig kilometer per uur en houdt dat anderhalf uur vol. Met batterij-swaps in de lucht, wordt de range van cargodrones oneindig.
Blue Jay en Syfly
Het Aero Team is ontstaan vanuit een fusie van twee losse studententeams: Blue Jay en Syfly. Blue Jay ontstond in 2016, toen een aantal studenten tijdens de zeventigste verjaardag van de universiteit een indoor drone een biertje wilde laten bezorgen bij de gasten. “Elk jaar stelden ze zich een nieuw doel. Maar vorig jaar was de geest wel een beetje uit de fles”, aldus Schut.
“Eigenlijk proberen we kerosinetankers die vliegtuigen in de lucht van brandstof voorzien na te doen. De drones die met de batterij naar de cargodrone vliegen zijn klein, mobiel en hebben veel flexibelere landingsmogelijkheden.”
Bram Schut
Bij Syfly ontwikkelden ze een fixed wing drone die weersvoorspellingen kon doen. Helaas zat het KNMI daar niet echt op te wachten en liep ook dat project op z’n eind. “Maar, we wilden niet stoppen. De teams hadden heel veel kennis in huis. Dus bedachten we Aero Team Eindhoven. Het idee is dat we niet langer elk jaar een nieuwe drone ontwikkelen die een kunstje kan en daarna op de kast belandt. Dit is echt een groter project dat we over meerdere jaren uitspreiden.”
Aerodynamica, AI en mechanica
Het project zit in een prototypefase. Eind dit schooljaar moet de cargodrone in de lucht zijn en het oplaadstation geïnstalleerd. In een kantoor op de High Tech Campus werken 21 studenten hard om dit doel te realiseren. Dat doen ze in verschillende sub-teams. Zo test een groep hoe de drones autonoom vliegroutes kunnen afleggen en hoe batterij swap-drones zo precies mogelijk kunnen landen met kunstmatige intelligentie. Een ander sub-team houdt zich bezig met het mechanische aspect van de batterijwisseling. Daarbij is de belangrijkste vraag hoe de batterij omgewisseld kan worden op een zo klein mogelijk oppervlak. Ook kijkt een aantal studenten naar de aerodynamica en welke vorm drone het beste werkt. Schut: “We willen sowieso een platte boven- of onderkant zodat de andere drone daarop kan landen.”
VR-experience
Het team is ook onderdeel van het VR Experience-consortium. Begin december beginnen de High Tech Campus, Fontys, het ROC en Stadslab aan een gemeenschappelijk project waarbij ze onderzoeken op welke plekken er in Eindhoven ruimte is om drones te laten vliegen. Participanten staan via een VR-bril op verschillende plekken in Eindhoven – de grote markt, een woonwijk of weiland. Ze kunnen vervolgens allerlei factoren aanpassen: hoeveel drones er in de lucht zijn, hoe groot ze zijn, hoeveel geluid ze maken en hoe hoog ze vliegen.
De insteek is om te achterhalen tot op welke hoogte drones verdraagbaar zijn. “We willen weten hoe mensen reageren op meer droneverkeer. Hopelijk kunnen we zo uiteindelijk de regulaties te verzachten, want de regels zijn nu heel streng. Dat maakt het testen voor ons heel ingewikkeld en veel bedrijven die meer met drones willen doen lopen hier ook op vast.”
