Een team van ingenieurs onder leiding van professor Fu Zhang aan de Universiteit van Hongkong heeft een revolutionaire autonome drone ontwikkeld die het natuurlijke navigatievermogen van vogels nabootst. Deze innovatie kan een grote impact hebben op zoek- en reddingsoperaties en milieumonitoring.
De Safety-Assured High-Speed Aerial Robot (SUPER) kan met snelheden van meer dan 72 km/u door dichte bossen vliegen, terwijl hij obstakels ontwijkt die zo dun zijn als elektriciteitsdraden of takjes. Dit doet de drone uitsluitend met behulp van sensoren en rekenkracht aan boord. In tegenstelling tot conventionele drones, die afhankelijk zijn van GPS-signalen of vooraf in kaart gebrachte routes, navigeert SUPER volledig autonoom in onbekende omgevingen.
De doorbraak zit in de geavanceerde integratie van hardware en software. Het systeem maakt gebruik van een lichtgewicht 3D LiDAR-sensor die obstakels tot op 70 meter afstand met grote precisie kan detecteren. Dit wordt gecombineerd met een geavanceerd planningskader dat gelijktijdig twee vluchttrajecten genereert: één die optimaliseert voor snelheid door onbekende gebieden te verkennen, en één die de veiligheid vooropstelt door binnen bekende, obstakelvrije zones te blijven.
"Het is alsof je de drone de reflexen van een vogel geeft, waardoor hij in real-time obstakels kan ontwijken terwijl hij op hoge snelheid zijn doel nadert," legt professor Zhang uit. Het compacte ontwerp van de drone heeft een wielbasis van slechts 280 mm en een startgewicht van 1,5 kg, met een stuwkracht-gewichtsverhouding van meer dan 5,0 voor uitzonderlijke wendbaarheid.
Het onderzoeksteam ziet talloze toepassingen voor deze technologie, waaronder autonome bezorging, inspectie van elektriciteitsleidingen en bosmonitoring. Bij zoek- en reddingsmissies zouden drones met SUPER-technologie snel door rampgebieden kunnen navigeren, dag en nacht, om overlevenden te lokaliseren of gevaren sneller in kaart te brengen dan huidige systemen. Het vermogen van de technologie om te functioneren in omgevingen zonder GPS en onder verschillende lichtomstandigheden maakt haar bijzonder waardevol voor noodhulp.
Het onderzoek is gepubliceerd in Science Robotics en markeert een belangrijke mijlpaal in autonome vliegtechnologie, waarmee de kloof tussen laboratoriumonderzoek en praktische toepassingen wordt overbrugd.