Natuurlijk zijn er mensen die voor de lol een drone hebben. Maar de professionele toepassingen zijn inmiddels legio. Zij worden gebruikt voor weermonitoring, besproeiing van gewassen, in de logistiek en voor tal van andere doeleinden. Om grotere gebieden te kunnen bestrijken, vliegen ze nu ook wel in zwermen. Hierdoor kunnen zij ook veel grotere hoeveelheden gegevens verzamelen. Elke drone kan namelijk met andere sensoren worden uitgerust.
Om te voorkomen dat ze tegen obstakels vliegen of in die zwerm tegen elkaar botsen, hebben Zwitserse technici van de technische universiteit EPFL in Lausanne een nieuw besturingsmodel ontwikkeld. Hiermee kunnen individuele drones hun eigen gedrag voorspellen, maar ook dat van hun buren in de zwerm.
In de natuur doen vogels in zwermen gewoonlijk hetzelfde als de drones in een zwerm. Ze passen automatisch hun vliegroute aan om voldoende afstand tot elkaar te blijven houden. “Wanneer in een dronezwerm een drone zijn vluchtroute wijzigt om een obstakel te ontwijken, synchroniseren zijn buren automatisch daarop hun vluchtbeweging”, aldus Dario Floreano van de EPFL. “Maar dit leidt er vaak toe dat de complete zwerm vertraagt. Er kan zelfs een file in de zwerm ontstaan. En dat kan weer tot botsingen leiden.” Dat probleem is een van de belangrijkste redenen dat dronezwermen nog niet veel worden ingezet.
Enrica Soria, een promovendus aande Zwitserse universiteit, heeft een besturingsmodule ontwikkeld om dergelijke problemen op te lossen. Met dit model kunnen drones zowel hun eigen bewegingen voorspellen als die van de andere in de zwerm.
Lichtshow
“Ons model geeft drones de mogelijkheid om te detecteren wanneer een buur vertraagt. Daardoor heeft die vertraging minder impact op zijn eigen vlucht”, zegt Soria. Wil het model werken, dan moeten lokaal gecontroleerde, eenvoudige regels worden geprogrammeerd. Het gaat dan om een minimumafstand tussen elke drone, en een specifieke, vaste snelheid en richting die de zwerm moet volgen. Dit maakt de drones onafhankelijker van commando’s die door een centrale computer worden gegeven. Zo’n computer berekent bijvoorbeeld de banen van individuele drones tijdens lichtshows in de lucht. Ook geeft het systeem passende instructies om botsingen te voorkomen.
Verfijnd cognitief vermogen
“Met ons model worden de drones aangestuurd op basis van lokale informatie en kunnen ze hun trajecten autonoom veranderen”, zegt Soria. Tests hebben tot dusver aangetoond dat het nieuwe model de vlucht van dronezwermen in gebieden met veel obstakels verbetert voor wat betreft, snelheid, orde en veiligheid. “We weten nog niet of en in welke mate dieren in staat zijn de bewegingen van mensen om hen heen te voorspellen”, zegt Floreano. “Maar biologen hebben onlangs gesuggereerd dat de gesynchroniseerde richtingsveranderingen die in sommige grote groepen zijn waargenomen, een meer verfijnd cognitief vermogen vereisen dan eerder werd gedacht.”
De studie is gepubliceerd in Nature Machine Intelligence.
Lees via deze link ook andere IO-artikelen over drones
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
