Ein Regler zur Kollisionsvermeidung von Flugrobotern

Zusammenfassung

Fliegende Roboter werden in letzter Zeit vermehrt nicht nur im Außenbereich, sondern auch innerhalb von Gebäuden eingesetzt. Durch den fehlenden Bodenkontakt können Hindernisse wie z.B. Treppen ohne mechanischen Aufwand überwunden werden. Für rollende Plattformen triviale Operationen, wie über einem Ort in der Luft stehen zu bleiben und nicht mit Hindernissen zu kollidieren, sind hier allerdings komplexe Aufgaben. Schwebende Flugobjekte befinden sich auf einem Luftkissen, das vor allem innerhalb von Gebäuden durch starke Verwirbelungen sehr instabil ist. Dies macht selbst eine stabiles Halten der Position ohne zusätzliche Sensorik oder ohne externes Positionierungssystem schwierig bis unmöglich. In dieser Arbeit wird eine Sensorik vorgestellt, die so genannte Quadrokopter (vier-rotoriges Flugobjekt) erweitert, so dass Hindernisse erkannt und Kollisionen vermieden werden können. Neben einer kostengünstigen und leichtgewichtigen Hardware wurde ebenfalls ein einfacher Regler (auf die Rechenkomplexität bezogen) implementiert, der selbst auf sehr kleine Mikrocontroller portiert werden kann. Aufgrund der geringen Sensorreichweite ist die maximale Geschwindigkeit des fliegenden Objekts stark eingeschränkt.