Zwerm kleine drones verkent onbekende omgeving

Onderzoekers van de TU Delft hebben een zwerm piepkleine drones gepresenteerd die geheel zelfstandig een onbekende omgeving kan verkennen. Dit werk, dat op 23 oktober is gepubliceerd in Science Robotics, is een belangrijke stap vooruit binnen het vakgebied van de zwermrobotica. De uitdaging zit hem in het feit dat de piepkleine, 33 gram wegende drones autonoom moeten navigeren met zeer beperkte sensoren en rekencapaciteit. Het gezamenlijke onderzoeksteam – bestaande uit onderzoekers van de TU Delft, de Universiteit van Liverpool en de Radboud Universiteit Nijmegen – hebben deze uitdaging opgelost door zich te laten inspireren door de relatieve eenvoud waarmee insecten hun weg vinden.

Insectenzwermen brachten robotici op het idee dat kleine robots hun individuele beperkingen ook kunnen overwinnen door als zwerm te opereren. Zwermen kleine, goedkope robots zouden dan taken kunnen uitvoeren die momenteel buiten de mogelijkheden vallen van grote, individuele robots. Zo zou een zwerm kleine, vliegende drones een rampgebied veel sneller kunnen verkennen dan één grotere drone. Tot nu toe leken dergelijke zwermen toekomstmuziek.

De afgelopen vier jaar heeft een gezamenlijk onderzoeksteam van de TU Delft, de Universiteit van Liverpool en de Radboud Universiteit Nijmegen, zich ingezet om een zwerm piepkleine drones te ontwerpen die in staat is om een onbekende omgeving te verkennen. Het onderzoek werd gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) in het kader van het programma Natural Artificial Intelligence. Het doel van het onderzoeksproject was om stappen te zetten in de richting van het gebruik van zwermen drones bij reddingsoperaties.

Het voornaamste uitgangspunt was dat reddingswerkers in de toekomst een zwerm kleine drones zouden kunnen loslaten om een rampgebied, bijvoorbeeld een gebouw dat op instorten staat, te verkennen. Die zwerm drones zou het gebouw binnenvliegen, dit verkennen en vervolgens terugkeren naar het basisstation met relevante informatie. Daardoor zouden de reddingswerkers hun inspanningen kunnen richten op de meest relevante gebieden, bijvoorbeeld gebieden met overlevenden.