Autonome Multikopter sollen die Logistik in Zukunft grundlegend verändern

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08.08.2012

Autonome Multikopter sollen die Logistik in Zukunft grundlegend verändern


Das Projekt Matternet des gleichnamigen US-Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt eine Verkehrsinfrastruktur aus fliegenden Robotern aufzubauen. Die Entwickler rüsteten ihre Multikopter daher mit einer autonomen Steuerung aus, die hauptsächlich auf GPS-Daten zurückgreift.  An den Ladestellen hingegen übernehmen die Bodenstationen den autonomen Ladeprozess der Fluggeräte. Die unbemannten Elektro-Mikrokopter sollen bis 2015 in der Lage sein ein ultraflexibles, automatisiertes Logistik-Netzwerk zu bilden, das eine größere Region überspannt und die Beförderung von Gütern schneller als bisher ermöglicht. Sinn dieses Projektes ist es beispielsweise Hilfslieferungen oder Medikamente schneller vor Ort zu bringen und die teilweise sehr komplizierten Transporte in strukturarmen Gebieten zu ersetzen.

Die Basis des Matternet bilden die unbemannten Fluggeräte, sogenannte UAVs (unmanned aerial vehicles). Sie bestehen aus einer hybriden Plattform, basierend auf der Multikopter-Technologie. Diese Technologie lässt die Fluggeräte durch mehrere Rotoren senkrecht starten und landen. Das UVA wird elektrisch und hauptsächlich durch GPS-Daten gesteuert. Weitere Fluginformationen werden mittels Druck- und Magnetfeldsensoren in die Navigation eingespeist und sollen einen möglichen Ausfall des GPS-Systems kompensieren. Das Fluggerät erreicht in einer Flughöhe von 120 Meter eine Geschwindigkeit von 40 km/h und ist bei Gegenwind von bis zu 30 km/h einsetzbar. Durch die spezielle Flügelarchitektur ermöglicht der Auftrieb eine vergleichbare Nutzlast wie bei einem Helikopter. Neben dem Akku enthält das Fluggerät einen Nutzlastbehälter mit einem Volumen von zehn Liter, welcher für Lasten bis zu zwei Kilogramm geeignet ist. Durch die aktuellen Fortschritte in der Entwicklung von UAVs erhoffen sich die Entwickler von Matternet in Zukunft längere Akkulaufzeiten und höhere Nutzlasten für ihre Fluggeräte, damit sie Lieferungen von Lastwagen gänzlich ersetzen können.

Der zweite Bestandteil des Matternet sind die automatischen Bodenstationen, die von den UAVs angeflogen werden. An der Andockstelle, die ähnlich wie Paketstationen funktionieren, sollen die UAVs ihre Nutzlastcontainer und Akkus austauschen. Nähert sich der Multikopter seinem Ziel, übernimmt die Bodenstation die Navigation und steuert das Fluggerät mithilfe von Sensoren und einer Kamera in den Einflugbereich, wo es millimetergenau andockt. Die zum Betrieb des gesamten Netzwerks notwendige Software soll die Routen optimieren und den Verkehrsfluss von UAVs und Gütern sicherstellen. Darüber hinaus berücksichtigt sie Wetterbedingungen und garantiert die Sicherheit des Systems, sodass kein Missbrauch möglich ist.

Ein weiterer Verwendungszweck für das Matternet könnte die Beförderung von Gütern in Großstädten sein. Die UAVs würden dann als eine Art Kurierdienst funktionieren und Stationen auf den Dächern oder an den Fassaden der Häuser anfliegen. Bis diese Technologie aber für derartige Projekte genutzt werden kann müssen die Erfinder einige gesetzliche Hürden meistern. Größtes Problem ist hier die Haftungsfrage bei Unfällen von Robotern, denn der Roboter kann schließlich nicht verantwortlich gemacht werden. Diese und weitere Rechtsfragen der Robotik finden sich auch in der Begleitforschung des aktuellen Autonomik-Technologieprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie wieder.