Mini-drone vliegt als een bij

Afstand schatten met één oog is lastig. Dat geldt ook voor robots met één camera en bijen met de ogen vlak bij elkaar. Door een beter begrip van lan­dende drones snappen onderzoekers nu ook meer van bijengedrag. Guido de Croon van het Micro Air Vehicle lab publiceerde er afgelopen januari over.

Als je met één oog een ob­ject nadert, zie je het gro­ter worden, maar je weet niet hoe ver je er nog van af bent. Naarmate je dichterbij komt, groeit de schijnbare grootte (ook wel optische stroom genoemd) wel steeds sneller. Door deze optische stroom constant te houden, remt een drone automatisch af naarmate hij dichter bij het doel komt.

Onderzoeker dr. Guido de Croon wilde de constante optische stroom gebrui­ken om drones automatisch te laten landen, maar dat bleek lastiger dan verwacht. “Dit onderzoek is voort­gekomen uit frustratie, omdat het on­mogelijk bleek om een snelle, soepele landing uit te voeren via de optische stroom. Tegen het eind van de landing gingen de drones steeds op en neer oscilleren”, vertelt De Croon. “Eerst dacht ik dat de beeldbewerkingssoft­ware niet goed genoeg werkte dicht bij de grond, maar later ontdekte ik dat het effect ook bij perfecte beeldmetin­gen aanwezig was.”

Uit theoretische analyses bleek dat de schommelingen een gevolg zijn van het veel grotere effect op de optische stroom van bewegingen vlakbij de grond dan op grote afstand. Daarop kreeg Croon een goede inval: hij be­sloot gebruik te maken van de kenne­lijk onvermijdelijke optredende os­cillaties als indicator voor de landing. De Croon: “Wat ik nu zo leuk vind, is dat de robot om afstanden te zien juist gebruikmaakt van de instabiliteit van zijn eigen besturingssysteem, opdat hij zo bijvoorbeeld kan bepalen wanneer hij de propellers moet uitschakelen. De afgelopen maanden hebben men­sen me wel eens vreemd aangekeken wanneer ik in het lab stond te juichen als een vliegende robot op het punt leek te staan om de controle te verlie­zen”, vertelt de Croon.

Door de versterking tijdens de afdaling te veranderen, nadert de drone vol-automatisch al oscillerend de grond tot hij op enkele decimeters hoogte de motors stilzet en op de mat ploft. En dat lijkt verdacht veel op wat bijen doen. Die blijven ook altijd even stil hangen in de lucht op zekere afstand van de landingsplek. De nieuwe theo­rie die De Croon en collega’s van het MAV-lab gepubliceerd hebben in het tijdschrift ‘Bioinspiration & Biomime­tics’ (7 januari 2016) biedt een hypo­these over hoe en waarom een bij zich zo gedraagt.

Foto © Sam Rentmeester . 20160309 . Guido de Croon, MAV-lab LR, Drone, Vliegen als een bij, Mini-drone vliegt als een bij, Delft Integraal DI // thema

Foto © Sam Rentmeester . 20160309 . Guido de Croon, MAV-lab LR, Drone, Vliegen als een bij, Mini-drone vliegt als een bij, Delft Integraal DI // thema

 

Blijf op de hoogte van het onderzoek

Ontvang de Delft Integraal nieuwsbrief 4 keer per jaar