Prinzip der Fledermaus-Echoortung soll Drohnen leichter und günstiger machen Drohnen Roboter
Ein Forschungsteam der École polytechnique fédérale de Lausanne hat ein System entwickelt, das komplizierte und teure Erfassungssysteme zur Orientierung bei Drohnen überflüssig machen kann. Statt auf Kameras, Lidar und weitere Sensorik setzen sie bei ihrem System auf eine Schall-basierte Echoortung, wie sie Fledermäuse einsetzen – mit Piezo-Summern und Mikrofonen als Sensorenersatz.
Das Forschungsteam der EPFL hat sich Fledermäuse zum Vorbild genommen. Die finden sich nicht visuell in ihrer Umgebung zurecht, sondern stoßen zirpenhafte Laute im Ultraschallbereich aus. Die Echomuster des zurückgeworfenen Signals werten sie dann aus, um Hindernisse oder für sie interessante Objekte in ihrer Nähe wahrzunehmen. Dabei entwickeln sie eine hohe Erkennungsgenauigkeit.allerdings noch einen Schritt weitergegangen.
Sie entwickelten dazu Navigationsalgorithmen, die die Echomuster in Echtzeit auswerten. Dabei hat das Forschungsteam darauf geachtet, dass dafür grundsätzlich ein Summer und ein Mikrofon als Erfassungs-Hardware ausreicht. Die Forschenden verwendeten allerdings keine teuren Messmikrofone und Lautsprecher, sondern einfache MEMS-Mikrofone und einfache Piezo-Summer für wenig Geld.
Erprobt hat das Team das System in einem kleinen fahrenden Roboter und einer Drohne. Der oder die Summer senden dabei Frequenz-Sweeps aus, welche die Onboard-Mikrofone einfangen und dann von den Algorithmen ausgewertet werden. In Abhängigkeit von dem Abstand und der Frequenz schwächen oder verstärken sich die Signale gegenseitig.
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