Auch ohne Piloten auf Kurs

Artikel vom 26. Februar 2021 

BionicSwift

Sie bewegen sich koordiniert und autonom in einem abgesteckten Luftraum und halten auch bei sich plötzlich verändernden Umgebungseinflüssen wie Wind oder Thermik ihre Flugbahn: die BionicSwifts. Dank eines Indoor-GPS auf Funkbasis mit Ultra-Breitband-Technologie (UWB) lassen sich die fünf künstlichen Schwalben von Festo nicht vom Kurs abbringen. Das schafft auch neue Impulse für die Intralogistik.

Sie wiegen gerade einmal 42 Gramm bei einer Körperlänge von 44,5 Zentimetern und einer Flügelspannweite von 68 Zentimetern. Ihre Flügel bestehen aus ultraleichten, biegsamen, aber sehr robusten Schaumstofflamellen und liegen schindelartig übereinander: Die BionicSwifts von Festo sind dem biologischen Vorbild der Schwalbe nachempfunden und haben ein Gefieder, das dem der natürlichen Vögel sehr ähnelt.

Mit GPS-Technologie intelligent durch den Luftraum

Im Körper der künstlichen Schwalben befindet sich die nötige Elektronik, um mit einem Indoor-GPS-System auf Funkbasis zu kommunizieren. Mit Hilfe der UWB-Technologie können die Robotervögel koordiniert und sicher fliegen. Dazu werden mehrere Funkmodule in einem Raum angebracht. Diese Anker lokalisieren sich untereinander und definieren den kontrollierten Luftraum.

Zusätzlich ist jeder Robotervogel mit einem Funkmarker ausgestattet, der Signale an die Anker sendet. Dadurch können diese die genaue Position des Vogels verorten und die gesammelten Daten an einen zentralen Leitrechner schicken, der als Navigationssystem fungiert.

Das Zusammenspiel von Leitrechner, Funkmodul und Flugobjekt ermöglicht es den künstlichen Schwalben, autonom und intelligent zu navigieren.
Das Zusammenspiel von Leitrechner, Funkmodul und Flugobjekt ermöglicht es den künstlichen Schwalben, autonom und intelligent zu navigieren.

Trotz Umgebungseinflüssen auf der richtigen Flugbahn

Auf dem Leitrechner kann eine Routenplanung vorgenommen werden, sodass vorprogrammierte Pfade den Vögeln ihre Flugbahn vorgeben. Weichen die BionicSwifts aufgrund sich plötzlich verändernder Umgebungseinflüsse wie Wind oder Thermik von ihrer Flugbahn ab, greifen die Schwalben autonom ein und korrigieren den Kurs umgehend selbst – ganz ohne menschlichen Piloten.

Die Kommunikation per Funk ermöglicht eine exakte Positionserkennung über Hindernisse hinweg, auch bei teilweise unterbrochenem Sichtkontakt. Dabei verhilft der Einsatz von UWB als Funktechnologie zu einem sicheren und störungsfreien Betrieb.

Auch im Schwarm können sich die BionicSwifts exakt positionieren und koordiniert fliegen.
Auch im Schwarm können sich die BionicSwifts exakt positionieren und koordiniert fliegen.

3D-Navigationssystem für die vernetzte Fabrik der Zukunft

Durch die intelligente Vernetzung von Flugobjekt und GPS-Route entsteht ein 3D-Navigationssystem, wie es in der vernetzten Fabrik der Zukunft eingesetzt werden könnte. Mit der genauen Lokalisierung von Material- und Warenflüssen lassen sich zum Beispiel Prozessabläufe verbessern und Engpässe vorhersehen. Zudem könnten autonome Flugroboter etwa für den Materialtransport eingesetzt werden und so mit ihren Flugkorridoren die Flächennutzung innerhalb einer Fabrik optimieren.