Eintrag 10: Experiment 4,5: Realität

Experiment 4: Realität

In diesem Experiment fliegt ein Quadrokopter autonom und ein zweiter manuell. Mit diesem Versuch soll der Einfluss des Luftstroms zwischen den FINken eingeschätzt werden. Zu diesem Zweck wird ein Fahrzeug teilweise manuell gesteuert, mit deaktivierten Distanzsensoren. Die Kontrolle der Höhe erfolgt autonom, hingegen die Bewegungen in der xy-Ebene manuell. Das Verhalten des vollautonomen Quadrokopters ist trotz der anhand der Sensordaten gemessenen gestörten Werte relativ stabil. Die Störungen werden überwiegend durch den aus Folien bestehenden Wänden der FINken Plattform erzeugt, da diese sich bewegen, sobald ein Luftfahrzeug in der Nähe ist.

Daraus resultiert, dass selbst wenn beide Quadrokopter sich sehr eng beieinander aufhalten, der von ihnen generierte Luftstrom einen viel stärkeren Einfluss auf die Wände hat, als auf die Fahrzeuge selbst.

Experiment 5: Realität

Screenshot (47)

 

 

 

 

 

Ziel ist die Auswertung der Interaktion zwischen den Distanzsensoren. Daher lassen wir einen Quadrokopter vollautonom in der Arena fliegen und fügen das zweite Exemplar hinzu, ohne dieses fliegen zu lassen. Danach rotieren wir das am Boden befindliche Luftfahrzeug langsam um seine eigene Achse. Bei Einnahme bestimmter Positionen beobachten wir starke Störungen der Sensorwerte des vollautonomen Quadrokopters, die zu instabilem Verhalten führen; die Sonarwerte sind beeinträchtigt. Diese Störungen treten zyklisch auf, was eine Schwankung des Luftroboters veranlasst, die zu einem Zusammenbruch des Ortungssystems führt. Wir nehmen also an, dass im echten Szenario die Unfähigkeit stabiles Multischwarmverhalten zu erzeugen, das Resultat von Übersprechen zwischen den Sensoren der Quadrokopter ist, was bedeutet, dass diese sich gegenseitig stören. Um das Sensormodell der Simulation zu erweitern, evaluieren wir den beobachteten Effekt in einem statischen Szenario.

Linker Teil der oberen Grafik:

Das Verhalten eines Quadrokopters, der die Arenawände abmisst während er um 360 Grad gedreht wird, ist zu erkennen. Die Distanzwerte sind stabil und entsprechen der Erwartung einer Rotation.

Rechter Teil der oberen Grafik:

Hier wird dasselbe Verhalten gezeigt, jedoch mit der Anwesenheit eines zweiten Quadrokopters mit aktivierten Sonarsensoren. Einige große und langzeitliche Abweichungen werden sichtbar, die das Zwischenspiel der beiden Luftroboter beeinträchtigen.

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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.