Beschreibung
Autonome Drohnen werden zunehmend für Aufgaben wie Umweltüberwachung, Infrastrukturinspektion, Katastropheneinsätze, Such- und Rettungsmissionen sowie Luftbildkartierung eingesetzt. Wenn solche Anwendungen komplexer werden, reicht eine einzelne Drohne oft nicht mehr aus. Zukünftige Robotiksysteme werden aus vielen vernetzten Einheiten bestehen, die ihre Bewegungen koordinieren, auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren und als Team zusammenarbeiten müssen. In solchen Systemen hängt Kooperation nicht nur von der einzelnen Drohne ab, sondern auch davon, wie Informationen zwischen den Drohnen ausgetauscht werden.
Diese Demo veranschaulicht die Rolle der Kommunikation beim kooperativen Flug mehrerer Drohnen in einer virtuellen 3D-Umgebung auf Basis von Unreal Engine 5 und AirSim, einer realistischen Simulationsplattform für Drohnen, die visuelle Szenen, Sensorrückmeldungen und Flugdynamik modelliert. Besucherinnen und Besucher können eine Drohne mit einem Xbox-Controller steuern, während andere Drohnen auf die Bewegung dieser Drohne reagieren und ihr Verhalten auf Grundlage der Informationen koordinieren, die sie erhalten. Durch die Veränderung netzwerkbezogener Bedingungen wie Kommunikationsverzögerung oder Übertragungsintervall wird der Einfluss der Kommunikation direkt sichtbar. Wenn Informationen verspätet eintreffen oder seltener aktualisiert werden, wird eine ruhige und präzise Zusammenarbeit schwieriger. Die Drohnen können langsamer reagieren, weniger präzise folgen oder mehr Aufmerksamkeit von der steuernden Person erfordern. Gleichzeitig müssen sie geeignete Abstände einhalten, sich sicher um Hindernisse oder andere Drohnen bewegen und lokale Entscheidungen treffen, während sie weiterhin als Teil eines größeren Teams handeln.
Durch die direkte Interaktion mit dem System können Besucherinnen und Besucher eine kleine, aber repräsentative Herausforderung der vernetzten Robotik erleben. Zuverlässige Kooperation entsteht nicht allein durch stärkere Motoren, bessere Kameras oder schnellere Computer auf einer einzelnen Drohne. Sie hängt auch davon ab, wie Informationen im Team fließen. Der kooperative Drohnenflug wird damit zu einem anschaulichen Beispiel für eine umfassendere Herausforderung zukünftiger autonomer Systeme, in denen vernetzte Roboter auch bei eingeschränkter, verzögerter oder nicht idealer Kommunikation sicher und intelligent zusammenarbeiten müssen.
