Wir stellen die SU17 Research Edition Drohne vor: Ein neuer Motor für Entwicklung und Erkundung

Die SU17 ist mit intelligenter Pfadplanung ausgestattet, die bewegliche Hindernisse dynamisch erkennt und umfliegt. Sie kann Flugziele in Echtzeit anpassen und Geschwindigkeiten von bis zu 2 m/s erreichen. Dadurch agiert die Drohne in komplexen, unbekannten Umgebungen mit herausragender Agilität und Anpassungsfähigkeit – was die Effizienz und Präzision der Aufgaben deutlich steigert.

2. Schnelle 3D-Umgebungskartierung

Während des Fluges erfasst die Drohne in Echtzeit räumliche Daten, um detaillierte 3D-Karten ihrer Umgebung zu erstellen. Diese Fähigkeit bietet essenzielle räumliche Orientierung und Navigationsunterstützung für eine Vielzahl von Missionen.

3. Quad-Vision SLAM

Das integrierte BSA-SLAM-System kombiniert eine Vierfachkamera mit einer IMU für zuverlässige visuell-inertiale Odometrie (VIO). Dadurch kann sich die Drohne durch die Analyse mehrerer visueller Perspektiven und Bewegungsdaten präzise lokalisieren und so eine stabile und zuverlässige Positionsverfolgung gewährleisten.

4. Simulationsunterstützung für eine schnelle Bereitstellung

Umfassende Simulationsumgebungen und Demo-Routinen sind enthalten, um das Testen und Optimieren zu vereinfachen. Entwickler können diese Tools nutzen, um Code und Parameter vor dem Einsatz in der Praxis zu verfeinern und so die Systemstabilität und die Leistung bei der Hindernisvermeidung zu verbessern.

Die Entwicklungsumgebung der Drohne basiert auf ROS und dem Open-Source-Framework Prometheus. Sie bietet eine Vielzahl von APIs für die Weiterentwicklung und ermöglicht den Zugriff auf Systemzustandsdaten (z. B. Position, Akkustand, IMU) sowie Steuerungsschnittstellen (z. B. Geschwindigkeit, Orientierung, Lage). Integrierte Sicherheitsprüfungen gewährleisten einen stabilen Betrieb und minimieren das Risiko während der Testphase durch automatische Landung bei Systemanomalien.

Ein standardisiertes Software Development Kit (ASDK) vereinfacht den Zugriff auf Sensoren und Kernfunktionen wie SLAM und Pfadplanung. Entwickler können die API nutzen, um schnell benutzerdefinierte Funktionen zu integrieren und Entwicklungsabläufe zu optimieren.

Das Prometheus-Bodensteuerungssystem bietet eine Qt-basierte Schnittstelle zur Überwachung des Drohnenstatus, zur 3D-Datenvisualisierung und für komfortable Ein-Klick-Bedienungen wie Schweben, Landen und Positionssteuerung. Anpassbare Skripte und Schaltflächen erhöhen die Flexibilität im Betrieb zusätzlich.

Die Drohne verfügt über eine All-in-One-Hardwarearchitektur, die Flugsteuerung, Bildübertragung, ESCs, Energiemanagement und Bordcomputer in einer kompakten und robusten Struktur integriert und so die Gesamtstabilität des Systems verbessert.

Es stehen mehrere Erweiterungsschnittstellen zur Verfügung, darunter zwei serielle Schnittstellen, zwei Ethernet-Anschlüsse (einer davon mit PTP-Zeitsynchronisation), zwei Typ-C-Anschlüsse sowie USB 2.0 und USB 3.0. Außerdem werden externe Sensoren wie 3D-LiDAR und UWB unterstützt.

Die präzise Hardware-Zeitsynchronisation gewährleistet eine Ausrichtung des Vier-Kamera-Systems im Sub-30-Mikrosekunden-Bereich, wobei das SDK den synchronisierten Zugriff auf Bild- und IMU-Daten unterstützt.

Ein leichter Rahmen mit schnell abnehmbaren Schutzvorrichtungen erhöht die Sicherheit sowohl für die Geräte als auch für die Anwender in Forschungsumgebungen.

Herkömmliche Drohnen stehen bei Inspektionsaufgaben in Innenräumen vor großen Herausforderungen, da sie nur über begrenzten GPS-Zugang verfügen, ein instabiles Flugverhalten aufweisen und sich nur schlecht an komplexe räumliche Umgebungen anpassen können.

Das SU17 begegnet diesen Einschränkungen durch die Kombination von Quad-Vision-VIO, LiDAR-basiertem SLAM und Hindernisvermeidungsfunktionen. Es kartiert und lokalisiert effizient in Innenräumen, plant dynamische Pfade und weicht Hindernissen in Echtzeit aus.

Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

Lösung des Problems der Indoor-Lokalisierung

Dynamische Pfadplanung und Hindernisvermeidung in Echtzeit

Erstellung digitaler Zwillingskarten für die Wegpunktnavigation

Hocheffiziente Durchführung von Inspektions- und Sichtprüfungen

Visuelle Erkennungs- und Landefunktionen