[Bildquelle: ETH Zürich]
Eine Gruppe von Forschern hat es geschafft, a zusammenzuwebenBrücke mit ausreichender Stärke damit jemand hinübergehen kann.
Das Experiment wurde in der Flugmaschinenarena der ETH Zürich in der Schweiz durchgeführt. Das Team baute zwei Gerüste auf und befestigte Seile an den Quadrocoptern. Die Drohnen sind völlig autonom und wurden so die erste vollwertige Struktur, die eine Last tragen konnte, diegebaut autonom gebaut von Flugmaschinen. Das Team hofft, dass dies nur ein kleiner Schritt in Richtung Roboter-Flugzeugbau ist, mit vielen weiteren Schritten.
Die Brücke besteht komplett aus Dyneema-Seil, ein optimaler Kandidat für die Struktur aufgrund seines geringen Gewichts-zu-Festigkeits-Verhältnisses und der Zugeigenschaften. Das Seil wiegt nur 7 Gramm pro Meter, mit a4mmDurchmesser, den das Seil tragen kann1300 kg. Die Brücke enthält über 120 Meter Seil und hat eine Spannweite von 7,4 Metern. Sie wird durch verschiedene Seildesigns wie Zöpfe, Glieder und Knoten zusammengehalten.
Die ETH verfügt über eine Flugarena, die speziell für diese Art von Experimenten entwickelt wurde. Die Arena enthält High-Tech-Ausrüstung, darunter ein Motion-Capture-System, mit dem Forscher die Fahrzeugposition und -höhe aufzeichnen und überwachen können. Die verwendeten Quadrocopter sind so angepasst, dass sie greifen könnendie Straße und drahtlos kommunizieren mit einem Computer. Der Off-Board-Computer enthält die Algorithmen und gibt dann Befehle zurück an die Module.
Bevor die Drohnen mit ihrer Arbeit beginnen können, müssen Ingenieure Messungen vornehmen, um Schlüsselpunkte, die der Roboter erkennt, wie Entfernung und Ankerpunkte, in das System einzugeben. Sobald die kritischen Punkte bekannt sind, übernimmt der Roboter und beginnt, alle zu webenVerbindungen und Verbindungen über die Brücke - ohne menschliches Eingreifen. Eine motorisierte Spule ermöglicht es der Drohne, die Spannung im Seil zu kontrollieren. Aufgrund des Drehmoments, das der Quadrocopter aufgrund der Spannung erfährt, muss das System die Position automatisch berechnen und anpassenstellen Sie sicher, dass sich die Quadrocopter entsprechend verhalten.
Motorisiert Spule für Drohne[Bildquelle: ETH Zürich]
Das gesamte System kann zunächst mit einigen Rechenwerkzeugen simuliert werden, die speziell für die Analyse verschiedener Bausequenzen entwickelt wurden. Die Konstruktion kann vollständig bewertet und auf Durchführbarkeit bestimmt werden, bevor sie in einer realen Anwendung versucht wird. Mit dieser Methode kann das Team viele bestimmenverschiedene Anordnungen und Möglichkeiten, die die Drohnen durchführen können.
Der Brückenbau mit Drohnen könnte ein wesentlicher Bestandteil von Katastrophenhilfeeinsätzen auf der ganzen Welt werden. Beispielsweise stranden Menschen bei Überschwemmungen oft, weil alle Austrittspunkte ausgewaschen sind. Oft spielt Zeit bei Rettungseinsätzen eine große Rolle unddie Menschen müssen also schnell herausgeholt werden. Die Drohnen könnten Rettungsmissionen sehr unterstützen, indem sie die Überlebenden lange vor einem Team erreichen und dann eine Brücke bauen, die sonst nicht möglich wäre. Natürlich müssen einige wichtige Faktoren berücksichtigt werden, weil oft schlechtes Wetterführt zu viel Wind - etwas, mit dem Drohnen nicht so gut umgehen können. Außerdem müssen derzeit Abmessungen manuell in das System programmiert werden, bevor die Drohnen die Kontrolle übernehmen. Ein Mensch muss genaue Messungen vornehmen, was eine Implementierung in der realen Welt derzeit nicht möglich macht.das System erweist sich als vielversprechend und unglaublich nützlich. Mit ein paar Optimierungen könnte das System eines Tages bald in der realen Welt zum Einsatz kommen.
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Geschrieben von Maverick Baker