Neues Drohnensystem ermöglicht Millisekunden-Reaktion auf Hindernisse und sicherere Flugbahnen

Moegliche Anwendungen

MIGHTY löst dieses Problem, indem es Flugbahn und Reisezeit gleichzeitig optimiert, anstatt diese getrennt zu behandeln. Das System verwendet ein mathematisches Verfahren, das als Hermite-Spline bekannt ist, um glatte und präzise steuerbare Trajektorien zu erzeugen und dabei die Reisezeit zu minimieren.

Effiziente Trajektorienplanung Die gleichzeitige Berechnung sowohl der Flugbahn als auch der Zeitplanung führt in der Regel dazu, dass das System langsamer wird und in Echtzeit schwerer zu berechnen ist. Um dies zu lösen, erstellt MIGHTY zunächst eine grobe Flugbahn, anstatt ühren.

Anschließend verbessert es den Weg schrittweise und kontinuierlich unter Verwendung, die erzeugt werden. Dieser Ansatz verringert die Rechenlast und ermöglicht dem UAV, Hindernisse schnell zu erkennen, während gleichzeitig ein flüssiger und effizienter Flugverlauf beibehalten wird.

Das Team behauptet, der Ansatz reduziere

Das Team behauptet, der Ansatz reduziere den Rechenaufwand erheblich, sodass sich das UAV schnell an unbekannte Hindernisse anpassen kann, ohne externe Recheninfrastruktur zu benötigen, und dabei stabile, effiziente und flüssige Flugbahnen einhält.

In Simulationsversuchen hat das MIGHTY-System zur Flugbahnplanung Aufgaben mit nur etwa 90 Prozent der Rechenzeit abgeschlossen, die von führenden bestehenden Methoden erforderlich sind, und dabei die Ziele rund 15 Prozent schneller erreicht.

Das System wurde zudem an echten unbemannten Luftfahrzeugen erprobt, bei denen es Geschwindigkeiten 6,7 Metern pro Sekunde erreichte und alle Hindernisse auf seiner Flugbahn erfolgreich auswich.

Technik und Auswirkungen

Im Gegensatz zu vielen Trajektorienplanungssystemen, die auf mehrere Softwaremodule und teure proprietäre Solver angewiesen sind, integriert MIGHTY alle Funktionen in ein einzelnes System und ermöglicht so eine schnellere und effizientere Flugplanung ohne externe Werkzeuge.

Die Forscher betonen, dass das Open-Source-Design den Einsatz in realen Anwendungen wie Katastrophenhilfe, Inspektionen und autonomer Navigation in komplexen Umgebungen erleichtert, so MIT News.

Zukünftige Entwicklungspläne umfassen die Erweiterung des Systems zur gleichzeitigen Koordination mehrerer Roboter sowie weitere Flugversuche in schwierigen und unvorhersehbaren Umgebungen unter ständiger Verfeinerung der Plattform durch Feedback der Community. „Durch die gemeinsame Optimierung, Zeitplanung, Geschwindigkeit und Beschleunigung bei gleichzeitiger Beibehaltung der lokalen Trajektorienkontrolle gewährt MIGHTY Robotern mehr Freiheitsgrade, um in überfüllten Umgebungen schnell und dynamisch machbare Bewegungen zu berechnen", sagt Davide Scaramuzza, Professor und Leiter der Gruppe für Robotik und Wahrnehmung an der Universität Zürich, wie.