Chinesische Wissenschaftler haben Flugroboter entwickelt, die als Schwarm vorgehen. In hoher Geschwindigkeit können durch Wälder manövrieren, ohne mit den Pflanzen oder miteinander zu kollidieren. Dabei können die Drohnen-Schwärme in Echtzeit ihre Umgebung kartieren, Menschen jagen oder nach flüchtigen Personen suchen.
Neue Video-Aufnahmen, die von einem Team der Universität Zhejiang veröffentlicht wurden, zeigen einen Schwarm von zehn leichten Drohnen, die sich anmutig durch die Lücken zwischen den Baumstämmen bewegen und erfolgreich durch unebenes Gelände mit viel Unkraut und verworrenen Äste navigieren.
Das System verarbeitet die Daten aus den Drohnenkameras, erstellt in Echtzeit eine Karte der Umgebung und sucht nach Hindernissen sowie anderen Objekten. Der Algorithmus kombiniert Kollisionsvermeidung, Flugeffizienz und Schwarmkoordination, um die Flugbahn alle paar Millisekunden zu aktualisieren, wie The Telegraph berichtet.
Der Drohnen-Schwarm benötigt dabei kein GPS-Signal. Daher könnte er auch in Gebieten mit geringer Satellitenabdeckung eingesetzt werden, etwa in tiefen Höhlensystemen, undurchdringlichen Wäldern oder sogar auf anderen Planeten. Die Technologie könnte etwa die Überwachung entlegener Wildtiere oder die Suche nach Überlebenden in Katastrophengebieten ermöglichen, die oft abgelegen oder schwer zu navigieren sind.
In den jüngsten Experimenten zeigte das Team der Universität Zhejiang, dass der Schwarm eine menschliche Zielperson verfolgen konnte, während diese durch eine Baumgruppe ging, und dass er auch dann noch fokussiert blieb, wenn die Zielperson hinter ein Tuch trat und von den Kameras nicht mehr erfasst werden konnte.
Die Drohnen sind in der Lage, miteinander zusammenzuarbeiten, um die Position der Zielperson zu erfassen, selbst wenn man diese nicht mehr sehen konnte. Der Schwarm konnte sogar sich bewegenden Objekten ausweichen, zum Beispiel. Menschen, die durch das Feld liefen. Er konnte sich schnell neu orientieren, wenn er mitten im Flug von den Wissenschaftlern gestört wurde.
Flugsysteme mit mehreren Robotern wurden in Filmen häufig als Symbol für künftige Technologien verwendet und dienten als Inspiration für Wissenschaftler. Im Alien-Spin-off Prometheus (2012) setzten Astronauten mehrere Mikro-Lufteinheiten aus, um ein unbekanntes außerirdisches Schiff zu erkunden.
In "Ender's Game" (2013) umgeben Drohnenschwärme das Raumschiff und bilden einen Schutzschild gegen Angriffe von Außerirdischen. Viele futuristische Städte - etwa in "Das fünfte Element" (1997) und "Minority Report" (2002) - zeigen einen geschäftigen, aber geordneten Roboter-Luftverkehr, der zwischen Wolkenkratzern fließt.
In der Fachzeitschrift Science Robotics sagen die chinesischen Forscher selbst, dass ihnen die Filmwelt als Vorbild diente: "Die Fähigkeit der Schwärme zur Navigation und Koordination in diesen Filmen hat zahlreiche Forscher angezogen und inspiriert. Hier machen wir einen Schritt in Richtung einer solchen Zukunft".
Britischen Robotikexperten haben die Arbeit der Chinese gelobt. "Die Erstellung einer qualitativ hochwertigen Karte, die aus einer verteilten Ansammlung von Robotern besteht und so detailliert ist wie hier gezeigt, ist eine hervorragende technische Leistung", sagte Dr. Jonathan Aitken von der Abteilung für automatische Steuerung und Systemtechnik der Universität Sheffield gegenüber New Scientist.
"Dies mit der zusätzlichen erfolgreichen Navigation und dem Ausweichen vor Hindernissen zu verbinden und dabei andere Mitglieder des Schwarms kritisch zu betrachten, ist eine hervorragende Leistung."
Enrica Soria vom Labor für Intelligente Systeme an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne, Schweiz, kommentierte die Forschungsarbeit in Science Robotics:
"Diese Arbeit ist ein bemerkenswerter Beitrag für die Robotikgemeinschaft und ein wichtiger Schritt in Richtung der Anwendung von Drohnenschwärmen über die begrenzte Umgebung eines Labors hinaus, nicht nur für die Erkundung von Wäldern, sondern auch für eine Reihe von sicherheitskritischen Missionen in von Menschen geschaffenen Umgebungen, wie städtischen Gebieten mit Menschen und Gebäuden."
