Autonomer Drohnenflug im Produktionsumfeld zur logistischen Prozessunterstützung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unbemannten Multikoptersystems (engl. Unmanned Aircraft System, UAS), das Fabrikhallen autonom durchfliegt und währenddessen Daten für 3D-Fabriklayouts aufzeichnet. Diese sogenannte „Autodrohne" soll es in Zukunft ermöglichen, die Datenerfassung im Rahmen von Fabrikplanungsprozessen deutlich schneller und mit weniger Personalaufwand durchzuführen. Die 3D-Layouterfassung per Drohne hat das IPH bereits im Forschungsprojekt Instant Factory Maps erfolgreich umgesetzt, jedoch auf Basis einer manuellen Drohnensteuerung.

Ein autonomer Drohnenflug in unbekannter, sich verändernder Umgebung – noch dazu in den geschlossenen Räumen einer Fabrik – ist bisher nicht möglich. Im Forschungsprojekt sollen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden.

Zum einen soll ein Sicherheitskonzept entwickelt werden, um die Indoor-Verwendung von UAS zu ermöglichen. Zum anderen soll im Forschungsprojekt ein Demonstrator entwickelt werden. Dafür werden zunächst geeignete Hardware-Komponenten ausgewählt – Antriebsmotoren, einen tragenden Rahmen, eine Recheneinheit und Sensoren zur Umgebungserfassung – sowie KI-Algorithmen zur Routenplanung und Navigation entwickelt, mit denen sich das UAS kollisionsfrei durch unbekannte, dynamische Umgebungen bewegen kann. Die KI-Algorithmen werden zunächst in einer Simulationsumgebung getestet und optimiert sowie anschließend mit der Hardware zu einem Demonstrator zusammengesetzt.

Mit dem Autodrohne-Demonstrator wollen die Wissenschaftler die autonome Routenplanung, Navigation und Fabiklayouterfassung experimentell validieren.