Flugzirkus

Spielerische Forschung mit Quadrokoptern

Wissen | Hintergrund

Bild: Raymond Oung, ETH Zürich

Diese Vorführungen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich sorgen regelmäßig für Furore: Surrende Flugroboter erledigen zusammen komplizierteste Aufgaben, jonglieren oder bauen Türme. Was wie Spielerei aussieht, ist wichtige Grundlagenforschung.

Wer nicht genau hinschaut, verpasst was: Ein rund zwei Meter großes Oktaederähnliches Gebilde steht auf einer seiner Spitzen. Was wie eine feststehende Installation eines Künstlers aussieht, ist in Wirklichkeit ein frei stehendes, selbst balancierendes Objekt. Über Motoren angetriebene Gewichte an den Seiten verlagern ständig ihre Position und halten das Gebilde im Gleichgewicht.

„The Balancing Cube“ ist ein Musterbeispiel für faszinierend greifbare Grundlagenforschung am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik (IDSC) der ETH Zürich. Die sich selbst ausbalancierende Struktur dient als Testplattform für Regel- und Filteralgorithmen auf einem vernetzten System. Jedes der motorisierten Gewichte verfügt über seine eigene Regelung bestehend aus einem Motor, Sensoren, einer Batterie und einem Singleboard-Controller. Der Controller, der den sensorischen Input verarbeitet, ist über ein CAN-Bussystem (Controller Area Network) an den Motor angeschlossen und über einen zweiten CAN-Bus sind alle Controller miteinander vernetzt. Mittels der verteilten Datengewinnung und -verarbeitung können sich die sechs Module koordinieren und so den Cube mit adäquaten Bewegungen stabilisieren, selbst wenn man ihm einen kleinen Stups gibt. ...

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