Film, Media, Photography

De reddende engel moet nog leren landen

Enith Vlooswijk Dec 15, 2014

Drones als high tech wereldverbeteraars zijn plotseling een hype. Maar kunnen ze hun beloftes ook waarmaken? Alleen al veilig landen is vooralsnog een behoorlijk probleem.

We kenden ze al als meedogenloze sluipschutters die in opdracht van de VS onschuldige en minder onschuldige mensen neerschieten. Inmiddels halen onbemande vliegtuigen, beter bekend als drones, steeds vaker het nieuws als ingenieuze wereldverbeteraars. Zo zagen we exemplaren voorbij komen die landmijnen opruimen, walvissnot analyseren, humanitaire goederen bezorgen en medische hulp verlenen.

De filmpjes prikkelen de verbeelding en geven het idee dat de nabije toekomst er rooskleurig uitziet. Toch kan het geen kwaad om eens kritisch stil te staan bij de technische beperkingen van die reddende engelen met quadrotoren.

De drones die op afstand bestuurd worden door een mens laten we even links liggen. Hun grootste beperking is momenteel een juridische, wat onlangs weer bleek toen iemand zonder vergunning een filmpje maakte van de Utrechtse domtoren. De meer geavanceerde apparaten, die autonoom hun missies moeten vervullen, kampen met beperkingen van heel andere aard.

Neem bijvoorbeeld de ambulancedrone, het Delftse afstudeerproject dat onlangs wereldwijd veel media-aandacht kreeg. Het idee is geweldig: als midden in de stad iemand een hartaanval krijgt, vliegt de drone er naartoe met een defibrillator om het hart weer aan de praat te krijgen. Ongehinderd door het stadsverkeer kan een drone immers veel sneller ter plaatse zijn, dan een ambulance. Omstanders krijgen van de drone instructies voor het defibrilleren, tot artsen met een gewone ambulance arriveren.

Toch zullen we de ambulancedrone voorlopig nog niet zien rondvliegen. Zijn grootste probleem: obstakels vermijden en landen.
"Zo’n vlucht om een defibrilator ter plaatse te krijgen is verre van makkelijk", zegt Guido de Croon van de Technische Universiteit Delft. "Als een drone moet vliegen van punt A naar punt B, kan dat er op Google Maps heel overzichtelijk uitzien. Maar als er in het midden een televisiemast staat, of een hoge flat, moet hij die wel zien te vermijden."

Wereldwijd houden veel onderzoekers en ontwikkelaars zich bezig met dit probleem. Een van de oplossingen is de omgeving zo gedetailleerd mogelijk driedimesionaal in beeld te brengen, zodat de drone van tevoren weet dat hij een flat nadert. Dit vereist echter veel geheugen en dus ook gewicht en energie. Bovendien kunnen bewegende obstakels zoals auto's de navigatie volledig in de soep gooien.

Zelf werkt De Croon al jaren aan de DelFly, een drone zo groot als een libelle. Omdat het ding geen zware geheugenkaarten met zich kan meetorsen, lieten zijn makers zich inspireren door andere luchtgebruikers: bijen. Ondanks hun kleine brein zijn de insekten heel goed in staat te landen op een bloem, zonder tegen koeien of picknicktafels op te botsen.

"Ze maken gebruik van het gegeven dat objecten van dichtbij altijd sneller lijken te bewegen, dan van grotere afstand: als je door een treinraam naar buiten kijkt, flitsen de bomen snel voorbij, terwijl een huisje in de verte traag verschuift", zegt De Croon. "De bij zorgt ervoor, dat de snelheden van die objecten in zijn gezichtsveld altijd gelijk blijven tijdens zijn afdaling. Dat kan alleen door op tijd af te remmen."
Dit eenvoudige principe hebben de Delftenaren ook op hun drone toegepast en het blijkt te werken. Daarmee zijn echter nog lang niet alle problemen uit de wereld.

"Ik heb nu bijvoorbeeld dunne slingers in mijn kamer hangen", zegt De Croon. "Die kan onze drone nog niet goed genoeg zien om te ontwijken. Verder zien ze, net als bijen en de meeste andere drones, niet het verschil tussen een stuk weg, een fietspad of een stoep. Als zo'n drone in de stad zou landen, kan hij zomaar worden overreden door een tram."

Voor drones die pakketjes afleveren, is een tussenoplossing mogelijk: zij zouden  kunnen landen bij een centraal distributiecentrum, vanwaar consumenten hun pakketje komen ophalen. Maar dan nog zijn de problemen niet de wereld uit: ook het ontwijken van bewegende objecten in het luchtruim blijkt erg lastig. Vogels zijn zelf in staat de drones te ontwijken, maar andere luchtruimgebruikers, zoals politiehelikopters, kunnen door een plotseling opduikende drone in gevaar worden gebracht. Ook hier zijn technische oplossingen voor in ontwikkeling: een drone kan bijvoorbeeld een zender meenemen om bemand luchtverkeer te laten weten waar hij zich bevindt. In Delft werken ze aan drones die ander vliegverkeer horen en vervolgens ontwijken. Maar geen van de oplossingen is al uitontwikkeld.

Drones die overal moeten kunnen landen, zoals de ambulancedrone, moeten daarnaast lopende mensen en fietsers ontwijken. Dat is voor een mens op koopzondag al lastig, laat staan voor een drone.
Er zijn meer uitdagingen - energievoorziening, robuustheid, juridische aansprakelijkheid - waarover de euforische berichten over heldendrones wijselijk zwijgen. Maar tegen de tijd dat de robotische redders in staat zijn veilig en feilloos op hun bestemming te komen, is het oplossen daarvan wellicht nog maar een peulenschil.


DelFly libelle drone:

 

De Ambulancedrone: