BioKollAvoid: Bionic Kollision Avoid

In einem FFG geförderten Take-Off Sondierungsprojekt konnte gezeigt werden, dass die Aktivität des rechten und linken Kollisionsdetektorneurons der Heuschrecken verlässlich drohende Kollisionen von Drohnen ohne Distanzabschätzung und Objekterkennung anzeigt. Aus diesen neuronalen Daten wurde ein innovativer bionischer Algorithmus entwickelt, der im Rahmen dieses Kooperationsprojektes weiterentwickelt und in die Hardware eines FPGA-Chips implementiert wird, um die Bildsequenzen von zwei Kameras mit hoher Bildwiederholungsrate in Echtzeit auszuwerten. Es wird ein visueller Drohnenprüfstand aufgebaut, um mit modernster VR Technologie das Kollisionsdetektorsystem in Echtzeit zu testen und Ausweichmanöver des Flugkontrollers in einer closed-loop Situation zu simulieren. Anschließend wird ein Demonstrator auf einer speziell entwickelten Testdrohne installiert und in verschiedenen kritischen Situationen getestet. Falls kein Ausweichmanöver möglich ist, soll ein Rettungsfallschirm ausgelöst werden und die Drohne sicher landen. Das Ergebnis ist ein optischer Kollisionssensor für Drohnen, der kostengünstig und energiesparend zuverlässig autonome Ausweichmanöver durchführen kann.

Die Möglichkeiten in VR zu konstruieren, zu simulieren und zu optimieren beschleunigen den Produktentwicklungsprozess. Diese Vorgehensweise und das digitale Abbild des zukünftigen Produkts werden gemeinhin als „digitaler Zwilling“ bezeichnet. Wir unterstützen Sie gerne, diese Möglichkeiten zu nutzen.

Eckdaten zum Forschungsprojekt

ProjektTITEL: Entwicklung eines bionischen Detektions- und Ausweichsystems für UAVs
Kurztitel: BioKollAvoid
Fördergeber: FFG
Ausschreibung: TAKE OFF, TAKE OFF, TAKEOFF Ausschreibung 2018
konsortialführer: Universität Graz
partner:

Fraunhofer Austria Research GmbH
Drone Rescue Systems GmbH
FH JOANNEUM GmbH

Laufzeit: 10/2019 - 01/2022

Projektziele

Ziel ist die Entwicklung eines von der Natur inspirierten Demonstrators eines optischen Sensors für die Kollisionsdetektion und Kollisionsvermeidung von unbemannten Flugobjekten, vorzugsweise Drohnen. Diese Entwicklung ist von Wanderheuschrecken inspiriert, die seit vielen Jahren als bionisches Vorbild für die visuelle Kollisionsvermeidung gilt. Wanderheuschrecken besitzen ein zuverlässiges visuelles Kollisionsdetektionssystem das ihnen erlaubt in großen Schwärmen zu fliegen und beliebigen Hindernissen gekonnt auszuweichen.