Clevere Drohnen 24.09.2015, 10:23 Uhr

Quadrocopter-Trio baut selbstständig stabile Hängebrücke

Drohnen können auch im Team. Zum Beispiel eine begehbare Hängebrücke bauen. Das haben Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (ETH) jetzt auf eindrucksvolle Weise demonstriert. Zwischen zwei Stahlgerüsten spannten drei Quadrocopter Seile aus besonders widerstandsfähiger Kunstfaser derart gekonnt, dass am Ende eine stabile Konstruktion entstand. 

Hält: Die Drohnen haben alles richtig gemacht. Mit dem Bau der Hängebrücke haben die Fluggeräte bewiesen, dass sie im Team auch komplexe Aufgaben ausführen können. 

Hält: Die Drohnen haben alles richtig gemacht. Mit dem Bau der Hängebrücke haben die Fluggeräte bewiesen, dass sie im Team auch komplexe Aufgaben ausführen können. 

Foto: ETH Zürich

Sie summen wie ein ganzer Schwarm Bienen, und doch erinnert das, was die drei Quadrocopter vollbringen, eher an das filigrane Werk von Spinnen. Mit einer Spule auf der Unterseite bestückt, fliegen die Drohnen zwischen zwei, knapp acht Meter voneinander entfernten Stahlgerüsten umher und umwickeln sorgfältig die jeweils vorderen Streben mit Dyneema-Seil – eine besonders zugfeste aber zugleich verhältnismäßig dünne Synthetikfaser.

Ist der Anfang vollbracht, wird es erst richtig kunstvoll. Die fliegenden Roboter spannen drei lange Verbindungsseile zwischen den Gerüsten: zwei verlaufen parallel mit etwa einem Meter Abstand, das dritte befindet sich, mittig angeordnet, etwa 80 cm darunter. Ein Dreieck also – das Grundgerüst für eine Hängebrücke.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Rheinmetall AG-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Rheinmetall AG
Düsseldorf Zum Job 
-Firmenlogo
W2-Professur mit dem Fachgebiet Technischer Klimaschutz
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Sachbearbeiter/in für Elektrotechnik (m/w/d) im Baubereich Bundesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Bernau, Prenzlau, Strausberg Zum Job 
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Ingenieur/in (m/w/d) für Gebäude- und Energietechnik für den Landesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Cottbus, Neuruppin Zum Job 
Technische Universität Braunschweig-Firmenlogo
W3 Professur für "Bioverfahrenstechnik" Technische Universität Braunschweig
Braunschweig Zum Job 
Hochschule Düsseldorf-Firmenlogo
Professur "Robotik und Computer Vision" Hochschule Düsseldorf
Düsseldorf Zum Job 
Hochschule Mannheim-Firmenlogo
Professur "Maschinenbau in der Verfahrenstechnik" (m/w/d) Hochschule Mannheim
Mannheim Zum Job 
Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart-Firmenlogo
Professur für Elektrotechnik (m/w/d) Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart
Stuttgart Zum Job 
Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)-Firmenlogo
W3 Professuren und Co-Direktionen des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Braunschweig Zum Job 
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau-Firmenlogo
W3-Professur für Energiesysteme und Energiemanagement (m/w/d) Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Kaiserslautern Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Produktmanager*in Radarwarner und R-ESM / ELINT im Bereich Spectrum Dominance (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of Digital Electronics Excellence (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Governmental Business Development Manager Naval Solutions Germany (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Junior Systemingenieur*in Produktentwicklung (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
HENSOLDT Optronics GmbH-Firmenlogo
SAP Consultant EWM / Logistics / TM (w/m/d) HENSOLDT Optronics GmbH
Oberkochen, Ulm Zum Job 
HENSOLDT AG-Firmenlogo
Corporate Finance und Treasury Risk Manager*in (w/m/d) HENSOLDT AG
Ulm, München/Taufkirchen Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur*in Sekundärradar / IFF (m/w/d) Hensoldt Sensors GmbH
München/Taufkirchen Zum Job 
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of N&G Radar Planning & Cables (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH

Bislang erleichtern ausgelagerte Kameras den Drohnen die Arbeit

In an Synchrontanz erinnernden Flugmanövern ziehen anschließend zwei Drohnen die Querverbindungen zwischen den Halteseilen oben und dem unteren Laufseil. Außerdem wird Letzteres durch mehrfaches Umwickeln mit einem zusätzlichen Strang verdickt, sodass später die Füße der Brückennutzer ordentlichen Halt finden.

Die Drohnen sind mit einer Spule auf der Unterseite bestückt. 

Die Drohnen sind mit einer Spule auf der Unterseite bestückt.

Quelle: ETH Zürich

Programmiert wurden die drei Drohnen alleine von einem Computer, der zuvor eine Art Bauplan für das filigrane aber stabile Tragwerk entwickelt hat. Einzig die genaue Ausmessung der beiden Baugerüste wurde von Menschen übernommen. Auch während des Brückenbaus bekommen die Quadrocopter ihre Anweisungen von jenem externen Rechner. Mit ihrer Flying Machine Arena hat die ETH Zürich einen Raum zur Verfügung gestellt, der eine Versuchsdurchführung unter absoluten Idealbedingungen ermöglicht.

Ganz schön gut organisiert: Die Drohnen haben zwar einen Bauplan für die Hängebrücke vorgegeben bekommen, doch das ist fast schon alles. Sie müssen sich im Flug selbst orientieren und etwaigen Hindernissen ausweichen. Parallel müssen sie darauf achten, welche Arbeiten ihre Roboterkollegen gerade verrichten und sich mit diesen abstimmen.

Ganz schön gut organisiert: Die Drohnen haben zwar einen Bauplan für die Hängebrücke vorgegeben bekommen, doch das ist fast schon alles. Sie müssen sich im Flug selbst orientieren und etwaigen Hindernissen ausweichen. Parallel müssen sie darauf achten, welche Arbeiten ihre Roboterkollegen gerade verrichten und sich mit diesen abstimmen.

Quelle: ETH Zürich

Grund: Ausgelagerte Kameras in der Halle und ein ausgeklügeltes Motion-Capturing-System verschaffen dem steuernden Computer stets einen perfekten Überblick. Auf derart gute Bedingungen wird man beispielsweise in einem Naturschutzgebiet wohl vergeblich hoffen. Und um Hängebrücken tatsächlich in der Wildnis spannen zu können, müssten die Drohnen über gleich mehrere eigene Kameras verfügen, deren Bilder einem externen Steuerungs-Computer den nötigen Überblick bieten. Doch daran arbeiten die ETH-Forscher bereits.

Den Beweis, dass die Brücke auch hält, was sie verspricht – nämlich echte Menschen –, gibt es schließlich am Ende des Videos: Drei Projekt-Mitarbeiter überwinden problemlos die 7,40 Meter lange künstliche Schlucht.

Lesen Sie auch:

 

Ein Beitrag von:

  • Jan-Martin Altgeld

    Ehemals freier Journalist. Tätigkeiten im Online & Hörfunk. Für ingenieur.de Artikel zu Umwelt- und Verkehrsthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.