So kommen Drohnen sicher durch die Stadt
Forscher der Universität Zürich und des Forschungskompetenzzentrums NCCR Robotics haben nun den Algorithmus DroNet entwickelt, der Drohnen sicher durch die Straßen einer Stadt lenkt. Aufgebaut ist DroNet als schnelles Residualnetzwerk mit acht Ebenen, so die Universität Zürich in einer Aussendung.
Das Netzwerk erzeugt für jedes Eingangsbild zwei Outputs: einen für die Navigation, um Hindernisse zu umfliegen, und einen für die Kollisionswahrscheinlichkeit, um gefährliche Situationen zu erkennen und darauf reagieren zu können. So unterscheidet DroNet statische und dynamische Hindernisse und verlangsamt das Tempo, um Zusammenstöße zu vermeiden.
Kamera plus Künstliche Intelligenz
Statt komplizierter Sensoren nutzt die Drohne der Schweizer Forscher eine normale Kamera und einen sehr leistungsstarken Algorithmus für künstliche Intelligenz, der die beobachteten Situationen auswertet. Der Algorithmus besteht aus einem sogenannten „Deep Neural Network“. Er lernt komplexe Aufgaben anhand von zahlreichen Trainingsbeispielen zu lösen. „Das ist ähnlich wie bei Kindern, die von ihren Eltern oder Lehrern lernen“, erklärt Davide Scaramuzza von der Universität Zürich.
Eine der größten Herausforderungen des „Deep Learning“ ist es, mehrere tausend solcher Trainingsbeispiele zu sammeln. Das Forschungsteam trug Fahrten von Autos und Velos zusammen, die in städtischen Umgebungen navigierten und die Verkehrsregeln beachteten.
Forscher-Video: Drohnen im Verkehr
Durch Imitation lernte die Drohne, automatisch diese Regeln einzuhalten, wie zum Beispiel „Wie folge ich der Straße, ohne in den Gegenverkehr zu geraten?“. Die Drohne navigiert aber nicht nur sicher durch die Straßen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass ihre Drohne sich auch in komplett anderen Umgebungen zurechtfand, für die sie nie trainiert wurde, etwa in Parkhäusern oder Bürofluren.
„Mit diesem Algorithmus sind wir dem Ziel einen Schritt nähergekommen, selbstständig navigierende Drohnen in unseren Alltag zu integrieren“, so Scaramuzza. Künftig könnten solche Drohnen für Paketlieferungen, Überwachungsaufgaben oder Rettungseinsätze bei städtischen Katastrophen Verwendung finden.
Allerdings warnte das Forschungsteam, das seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift „IEEE Robotics and Automation Letters“ publizierte, vor übertriebenen Erwartungen an leichte und günstige Drohnen: „Es müssen noch viele technologische Probleme gelöst werden, bevor die ehrgeizigsten Anwendungen Realität werden können“, so Koautor Antonio Loquercio.
science.ORF.at/APA/sda