01:03 16 Dezember 2018
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    Wenn Drohnen selber fliegen lernen – Neueste Schweizer Forschung

    © AP Photo / John Locher
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    Valentin Raskatov
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    Drohnen können sich nun selbständig im Straßenverkehr orientieren und rechtzeitig bremsen und ausweichen. Mit Hilfe von Videos haben Forscher aus Zürich und Madrid es den Flugrobotern beigebracht. Technologisch ist aber noch einiges zu entwickeln und rechtlich noch einiges zu regeln, bis die Drohnen die Straßen „unsicher“ machen dürfen.

    Wenn Drohnen eigenständig fliegen lernen, stellt sich nur eine Frage: Wer hat das erfunden? Die Antwort lautet: Die Schweizer mal wieder. Na ja, erfunden haben sie es noch nicht. Außerdem arbeitet beim Projekt Dronet die Schweizer Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich nun schon seit einem Jahr mit der Technischen Universität Madrid zusammen. Also sind die Schweizer hier nicht alleinige Erfinder.

    Und dennoch: Im Rahmen ihrer Zusammenarbeit entwickeln die Forscher nichts weniger als selbstlernende Drohnen, die frei in der Stadt navigieren. Drohnen also, die zum Beispiel im Straßenverkehr auf Passanten und Verkehrsteilnehmer reagieren können.

    „Wir wollten die Drohnen aus der kontrollierten Umgebung des Laboratoriums herausnehmen“, sagt Antonio Loquercio, Doktorand an der ETH Zürich in der Gruppe für Robotik und Wahrnehmung, im Sputnik-Interview. Um das zu ermöglichen, sollten die Drohnen die Fähigkeit entwickeln, auf bewegliche Objekte wie Fußgänger, Fahrräder und Autos zu reagieren. Dabei sollen teure und große Sensoren vermieden werden, ebenso wie aufwändige Rechenoperationen, damit die Drohne sich zurechtfinden kann.

    Wie die Drohnen sich orientieren lernten

    Normalerweise muss für die Drohnen eine Karte hergestellt werden, damit sie sich darin verorten können. Jede Änderung des Navigationsplans ist dabei sehr rechenintensiv. Die Idee bei Dronet war nun, die Drohnen aus dem Verkehrsgeschehen direkt lernen zu lassen, sodass sie auf bestimmte Situationen im Straßenverkehr eigenständig reagieren können, ohne dass dafür große Rechenoperationen nötig werden.

    Im ersten Schritt, erklärt der Doktorand, lernten die Drohnen von Videoaufnahmen, die mit Autos gesammelt wurden, dem Straßenverlauf zu folgen. Damit konnten sie wie die Autos die Straßen auf einer niedrigen Höhe abfliegen. Dann mussten die Drohnen auch lernen, Zusammenstöße zu vermeiden. Dafür gab es Kollisionsvideos, aus denen die Drohnen entnehmen konnten, wann sie zu stoppen hatten, damit es nicht zu einem Unfall kommt.

    Tests in den Straßen Zürichs zeigten, dass die so unterrichteten Drohnen beispielsweise immer rechtzeitig anhielten, wenn der vor ihnen fahrende Doktorand bremste. Ebenso blieben sie schwebend in der Luft, wenn ein Passant im Weg stand, und flogen erst weiter, wenn dieser Platz machte. Das Wesentliche war dabei: „Sie brauchen nur viele Daten und die Aktionen. Sie brauchen eine Korrespondenz zwischen Bildern und Aktionen. Dann können sie die Aktionen reproduzieren“, so der Robotikforscher.

    Vielseitige Einsetzbarkeit

    Der Anwendungsbereich für solche Drohnen ist groß: Sie können der Überwachung von Objekten dienen, Pakete ausliefern und auch Rettungseinsätze bei Katastrophen fliegen und hierbei sogar an Orte gelangen, die für menschliche Retter zu gefährlich wären.

    Es sei aber bisher „nur ein erstes Forschungsprojekt“, betont Loquercio. Einige technologische Probleme müssten noch gelöst werden, bis die Drohnen auch tatsächlich in den Straßen navigieren können. Außerdem gelte es vor deren Einsatz, einige rechtliche Fragen zu klären, denn in vielen Städten ist es verboten, Drohnen fliegen zu lassen.

    Dennoch gibt sich der Doktorand optimistisch: „In einigen Jahren werden Drohnen uns bei allerlei Alltagsaktivitäten helfen“, sagt er. Der Ansatz von Dronet sei auf alle kommerziell verfügbaren Drohnen unverändert übertragbar und könne sogar für die Navigation von unbemannten Autos verwendet werden. Und auch Interessenten an der Technologie soll es schon geben. „Wir stehen schon in Kontakt mit verschiedenen Firmen“, so Loquercio.

    Das komplette Interview mit Antonio Loquercio zum Nachhören:

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    Tags:
    Forschung, Roboter, Naturkatastrophen, Logistik, Überwachung, künstliche Intelligenz, Drohnen, Schweiz