TU Delft ontwikkelt drone die zich gedraagt als vogel

Een drone die metingen uitvoert in een regenwoud hoeft straks mogelijk niet continu in de lucht te blijven. Onderzoekers Salua Hamaza en Anton Bredenbeck van de TU Delft ontwikkelden een drone die, geïnspireerd door vogels, met zijn tastzin een tak kan vinden, zich daarop uitlijnen en vervolgens zijn motoren uitschakelen. Het onderzoek is gepubliceerd in Nature npj Robotics.

De onderzoekers zien toepassingen voor drones die langere tijd zelfstandig hun omgeving moeten monitoren, bijvoorbeeld in boskruinen of complexe industriële omgevingen. Landen op een tak kan drones veel energie besparen, maar betrouwbaar landen is lastig. Camera's kunnen tijdens de laatste fase van de landing worden geblokkeerd door de grijper van de drone. De onderzoekers kozen daarom voor een andere aanpak: niet alleen kijken, maar ook voelen.

Landen met een robothand

De drone beschikt over een lichtgewicht, drievingerige robothand met tactiele sensoren. Tijdens de landing vliegt hij een zoekpatroon in de vorm van een acht, terwijl de hand opent en sluit. Zodra een vinger de tak raakt, registreert de sensor het contact. Door meerdere contactpunten te combineren, kan de drone bepalen waar de tak zich bevindt en hoe deze is georiënteerd.

Vervolgens corrigeert de drone zijn positie totdat alle drie de vingers stabiel contact maken. Daarna grijpt de hand de tak stevig vast en schakelt de drone zijn motoren uit. Als het grijpen mislukt, trekt de drone zich terug naar een veilige zweefpositie en probeert het opnieuw.

Betrouwbaar in experimenten

Volgens de onderzoekers bleef de methode tijdens vluchtexperimenten betrouwbaar, ook wanneer de oorspronkelijke inschatting van de positie, oriëntatie en grootte van de tak niet klopte. Daarmee kan aanraking een aanvulling vormen op visuele waarneming, juist op momenten waarop camera's minder betrouwbaar zijn.