Drohne fliegt wie ein menschlicher Profi

Das Start-up Skydio hat einen leistungsfähigeren Autopiloten für unbemannte Fluggeräte entwickelt. Damit schließt es eine bedeutende Lücke für breitere Einsatzmöglichkeiten.

Auf einer Fahrradtour durch die Wälder in der Nähe von Menlo Park in Kalifornien wurden Adam Bry, CEO eines Unternehmens namens Skydio, und seine Mitarbeiter vor kurzem von einer kleinen, wendigen Drohne begleitet. Bei ihrer Fahrt über einen Feldweg blieb die Drohne immer nah bei der Gruppe, wobei sie mit einer Reihe von schnellen Manövern geschickt Baumstämmen und Zweigen auswich.

Bemerkenswert daran ist, dass sie nicht von einem Menschen gesteuert wurde, sondern von der Technologie von Skydio. Die sorgt dafür, dass ein solches unbemanntes Fluggerät (UAV), ausgestattet mit mehreren Videokameras, nicht nur Hindernisse umfliegt, sondern auch bei hohen Geschwindigkeiten so gut wie ein menschlicher Pilot durch volle Lufträume navigieren kann.

Derartige autonome Technik könnte einschneidende Veränderungen für den Markt für private Drohnen bringen, denn sie macht Unfälle weitaus unwahrscheinlicher. Ebenso könnte sie dazu beitragen, dass Drohnen besser für Aufgaben in schwierigen Umfeldern geeignet werden. Bislang hat Skydio, gegründet im vergangenen Jahr, in einer von Andreesen Horowitz und Accel Partners angeführten Finanzierungsrunde 25 Millionen Dollar an Kapital aufgenommen. Wann das erste Produkt herauskommen und was es kosten soll, wollte Bry nicht verraten.

„Die Motivation des Unternehmens ist, Drohnen genau so viel Agilität, Aufmerksamkeit und Bewusstsein zu geben, wie sie ein guter Pilot hat“, sagt er. „Das ist extrem schwierig zu realisieren. Wir berücksichtigen eine Menge Kontext, wenn wir fliegen.“

Autonomes Fliegen ist schwieriger als Fahren, weil die Hardware kompakt und leicht sein muss, und weil selbst die kleinste Fehlberechnungen zu einer Katastrophe führen kann. „Es gibt im Grunde null Fehlertoleranz“, sagt Bry. „Man kann nicht kurz anhalten und alles ausschalten, denn wenn man das macht, stürzt man ab. Tatsächlich ist das, wenn irgendein Teil des Systems nicht funktioniert, das wahrscheinlichste Ergebnis.“

Die Skydio-Drohne nutzt Kameras zusammen mit Software zur Bildverarbeitung, um festzustellen, wo in der Luft sie sich befindet, und um Hindernisse zu identifizieren und ihnen auszuweichen. Die Algorithmen dafür hat Bry in der gemeinsamen Zeit als Studenten am MIT zusammen mit Abraham Bachrach entwickelt, der jetzt Technikchef bei dem Unternehmen ist. Mit den von ihnen erdachten Techniken können Drohnen durch unbekannte Innenräume fliegen, und ein Fluggerät mit 60 Zentimetern Spannbreite kommt durch ein enges Parkhaus, ohne irgendwo anzustoßen.

Nick Roy, ein Robotik-Professor, der Bry und Bachrach am MIT beraten hat, geht davon aus, dass Fluggeräte bei Überwachungs- und Kontrollaufgaben an Bedeutung gewinnen werden. Ein zuverlässiger Autopilot wie von Skydio sei ein wichtiges Element dafür und habe bislang gefehlt. „Wenn diese Dinger all die Aufgaben bei Infrastrukturinspektion, Präsizionsfarming oder Filmaufnahmen übernehmen sollen, die wir uns von ihnen erhoffen, wird das Autonomie erfordern“, sagt er. „Das wird wirklich wichtig sein.“

Heute fliegen die meisten Drohnen entweder ferngesteuert oder haben nur begrenzte autonome Fähigkeiten. Einige Modelle bieten hinsichtlich Identifikation und Umfliegen von Hindernissen schon etwas mehr, doch keines ist so leistungsfähig wie der Prototyp von Skydio. Die neueste Drohne des chinesischen Anbieters DJI etwa, Phantom 4, erkennt mit mehreren Kameras Hindernisse und setzt sich über Steuerbefehle hinweg, wenn die zu einem Zusammenstoß führen dürften. Mit dem System kann Phantom 4 auch bewegliche Objekte erfassen. Sie kann sich aber nicht so gut ein Bild ihrer Umgebung machen und navigieren wie die Skydio-Drohne.

„Navigation ist absolut unverzichtbar, vor allem im Flug“, sagt Lora Weiss, Chefwissenschaftlerin am Institute for Intelligent Machines am Georgia Institute of Technology, das im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums an unterschiedlichen autonomen Fahr- und Flugzeugen forscht.

Unter anderem arbeitet Weiss an Projekten mit UAVs, die noch größere Autonomie aufweisen. Manche können zum Beispiel von einem vorgegebenen Weg abweichen, wenn sie etwas Interessantes entdecken, und dann andere Fluggeräte herbeirufen, die bei der Beobachtung des neuen Ziels helfen. „Geschicktheit bei der Navigation wird wirklich entscheidend für die Zukunft solcher Sachen sein“, sagt sie.

(sma)