Drone Charging Setup – Automatisiertes drahtloses Laden von Micro-Drohnen
Zusammenfassung
Seit kurzem steht am AerodrOHM eine Gruppe kleiner Micro-Drohnen (Crazyflies) zur Verfügung, die für koordinierte Formationsflüge programmiert werden können. Für einen dauerhaften und möglichst unterbrechungsfreien Betrieb des Schwarms ist eine zuverlässige Energieversorgung essentiell. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines automatisierten Lade-Setups, bei dem die Drohnen selbstständig auf drahtlosen Ladepads landen und dort aufgeladen werden, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind.
Im ersten Schritt soll eine präzise Anflug- und Landeplanung entwickelt werden, die es den Drohnen ermöglicht, die Ladepads zuverlässig und positionsgenau anzufliegen. Dabei sind die begrenzte Onboard-Sensorik der Drohnen sowie die Positioniergenauigkeit des verfügbaren Lokalisierungssystems zu berücksichtigen. Auf der konstruktiven Seite sind die Ladepads mechanisch so zu gestalten bzw. anzupassen, dass eine zuverlässige Kopplung mit den Drohnen gewährleistet ist. Dies kann den Entwurf und die Fertigung von Halterungen, Führungselementen oder Adapterstücken mittels 3D-Druck umfassen.
Schließlich soll die Ladeinfrastruktur in den Gesamtablauf integriert werden, sodass der Ladezustand überwacht und der Wechsel zwischen fliegenden und ladenden Drohnen automatisiert koordiniert werden kann. Die praktische Erprobung findet im Flugraum des AerodrOHM statt.
Arbeitspakete
- Einarbeitung in die Drohnenplattform und verfügbare Ladeinfrastruktur
- Entwicklung einer präzisen Anflug- und Landeplanung auf die Ladepads
- Konstruktive Anpassung und Fertigung mechanischer Komponenten (3D-Druck)
- Integration der Ladeinfrastruktur in den automatisierten Gesamtablauf
- Test und Evaluation des Lade-Setups im Flugraum
Voraussetzungen
- Programmierkenntnisse in Python und/oder C++
- Erfahrung oder Interesse im Bereich Konstruktion, CAD oder Prototyping
- Freude an der praktischen Arbeit mit Hardware und am Aufbau von Prototypen
Das Thema kann nach Abstimmung als Projekt-, Bachelor- oder Masterarbeit bearbeitet werden.
Betreuung
| Rolle | Name | |
|---|---|---|
| Betreuer | Prof. Dr. Christian Pfitzner | christian.pfitzner@th-nuernberg.de |
Prof. Dr. Christian Pfitzner
Professor für Mobile Robotik
Professor für Mobile Robotik an der TH Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät efi. Leiter des TTZ Nürnberger Land. Forschungsschwerpunkte in autonomer Navigation, Drohnentechnologie und Sensorfusion.