Eintrag 9: Experimente 2,3: Realität

Ähnlich der Simulationsexperimente werden auch hier einer oder mehrere Quadrokopter in der Arena getestet. Das Verhalten der einzelnen Luftroboter wird durch fahrzeugeigene Sensorausstattung an eine Bodenstation übertragen. Die übermittelten Daten beinhalten Statusinformationen bezüglich der Lage, Distanz, Beschleunigung und dem Wicklungsverhältnis. Das kamerabasierte Ortungsgerät wertet die Bewegungen mit höchster Präzision aus. Die Experimente werden ungefähr neun Minuten lang ausgeführt, wobei die Abtastfrequenz des Ortungsgeräts 50Hz beträgt.

Experiment 2:Realität

Screenshot (45)

Dieses Experiment dient dazu, das Verhalten eines einzelnen autonomen Quadrokopters zu analysieren. Das Grundverhalten wird entsprechend der Simulation bestätigt. Wir beobachten, dass der Luftroboter zuverlässig andere „Schwarmmitglieder” – in diesem Fall die Arenawände – vermeiden kann. Da kein spezifisches Kontrollkommando an den Quadrokopter gesendet wird, startet dieser mit einer chaotischen Bewegung inmitten der Testumgebung. Das Luftfahrzeug hält autonom seine Position in der Mitte der Arena und vermeidet Kollisionen mit den Wänden in einer Höhe von 1,20m.

Experiment 3: Realität

Hier soll das Verhalten zweier autonomer, sich im Schwarmverhaltensmodus befindlicher Quadrokopter erfasst werden. Bei unserem Konzept der Schwarmbildung nutzen wir eine fast lineare Anziehungs- und eine nicht-lineare Abstoßungspotenzfunktion zwischen den FINken. Das Experiment zeigt eine sehr hohe Instabilität der Luftroboter auf, da diese sich ziellos bewegen. Eine wichtige Beobachtung ist, dass die Luftfahrzeuge zwar meistens mit der Wand kollidieren, jedoch nicht miteinander. Für dieses Verhalten gibt es zwei mögliche Erklärungen:

1. starke Interaktionen zwischen den Quadrokoptern, die durch Luftstrom verursacht wird

2. Störung von Sensordaten eines Quadrokopters durch den anderen

Um dieses Problem zu ermitteln, führen wir morgen die Experimente vier und fünf durch.

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Autor: finjahuber

Dieser wissenschaftliche Blog ist im Rahmen eines medienpädagogischen Projektes in Zusammenarbeit mit dem Swarm Lab des Instituts für Intelligente Kooperierende Systeme (IKS) entstanden und befasst sich mit der Entwicklung in der Quadrocopter-Forschung. Alle Blogeinträge sind auf den Technical Report Evaluation platform for micro aerial indoor swarm robotics aus 2016 zurückzuführen.