Fliegende und rollende Hybrid-Drohne startet von humanoidem Roboter aus

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Wissenschaftler des Center for Autonomous Systems and Technologies (CAST) des kalifornischen Caltech und des Technology Innovation Institute (TII) in Abu Dhabi haben das Multirobotersystem X1 entwickelt, bei dem ein Roboter und eine Hybrid-Drohne im Verbund zusammenarbeiten, um Missionen durchführen zu können. Das System besteht aus einem humanoiden Roboter, der eine fliegende und fahrende Hybrid-Drohne zu ihrem Einsatzort bringen kann. Die Drohne startet dann vom Rücken des humanoiden Roboters aus.

"Derzeit können Roboter fliegen, fahren und laufen. Das ist in bestimmten Szenarien großartig", sagt Aaron Ames, Direktor und Professor für Maschinenbau und Bauingenieurwesen, Steuerungs- und Dynamiksysteme sowie Luft- und Raumfahrttechnik am Caltech. "Aber wie können wir diese verschiedenen Fortbewegungsarten in einem einzigen Paket zusammenfassen, damit wir die Vorteile aller nutzen und gleichzeitig die Nachteile jedes einzelnen Systems minimieren können?"

Forscher des CAST haben darauf eine einfache Antwort gefunden. Sie setzen einen humanoiden G1-Roboter von Unitree Robotics ein, um eine M4-Hybrid-Drohne auch durch schwieriges Gelände gehend an ihren Einsatzort zu bringen. Denn der G1-Roboter kann etwa Treppen steigen und in Gebäuden Türen öffnen.

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Die M4 wird dabei auf dem Rücken des G1 transportiert. Der humanoide Roboter dient zugleich als Startplattform für die M4 im Drohnenmodus. Dazu beugt sich der G1 nach vorn, um so eine ebene Startplattform zu schaffen. Die Drohne hebt dann senkrecht ab.

Fliegen oder fahren?

In manchen Fällen kann es aber günstiger sein, sich fahrend fortzubewegen. Die M4 verfügt über verschiedene Arten von Sensoren, wie Lidar, Kameras und Entfernungsmesser, um ihre Umgebung zu erkennen. Aus der Kombination der Sensordaten soll die Drohne künftig autonom bestimmen, welche Bewegungsart für das jeweilige Gelände am besten geeignet ist, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen. Dann transformiert die M4 gegebenenfalls von einer fliegenden in eine fahrende Drohne und umgekehrt.

In einer Demonstration zeigen die Wissenschaftler in einem Video, dass ihr Konzept grundlegend funktioniert. Die autonomen Funktionen sind allerdings noch nicht vollständig implementiert.

Das X1-Robotersystem könnte etwa in Notsituationen eingesetzt werden, um den M4 von dem humanoiden G1 zu Fuß in schwer erreichbare Regionen zu schaffen. Dort kann der M4 dann je nach Gelände die passende Fortbewegungsart auswählen, um etwa in einer Rettungsmission in Not geratene Menschen aufzufinden.

(olb)