Drone Light Painting – Koordinierte Lichtbilderzeugung mit Micro-Drohnen

Zusammenfassung

Seit kurzem steht am AerodrOHM eine Gruppe kleiner Micro-Drohnen (Crazyflies) zur Verfügung, die für koordinierte Formationsflüge programmiert werden können. Ziel dieser Arbeit ist die Umsetzung einer Demonstration im Stil von Drone Light Painting: Die Drohnen führen vordefinierte Flugmuster aus und erzeugen dadurch räumliche Lichtbilder, die per Langzeitbelichtung fotografisch festgehalten werden können. Als inhaltliche Orientierung dient das Lighthouse-Painting-Projekt von Bitcraze.

Im ersten Schritt sollen geeignete Flugbahnen entworfen werden, die sowohl einfache geometrische Formen als auch komplexere Muster wie Schriftzüge oder Logos umfassen können. Die Trajektorien müssen so geplant werden, dass Kollisionen zwischen den Drohnen zuverlässig vermieden werden und die zeitliche Synchronisation der Flugbewegungen sichergestellt ist. Dabei ist insbesondere die begrenzte Flugzeit der Micro-Drohnen zu berücksichtigen, was eine effiziente Bahnplanung erfordert.

Aufbauend auf der Trajektorienplanung soll die koordinierte Ansteuerung mehrerer Drohnen im Schwarm realisiert werden. Hierzu gehört die Untersuchung geeigneter Kommunikations- und Synchronisationsansätze sowie die Implementierung einer zentralen oder verteilten Steuerungsarchitektur. Die praktische Erprobung findet im Flugraum des AerodrOHM statt, wo die erzeugten Lichtbilder fotografisch dokumentiert werden sollen.

Publikation
Projekt-, Bachelor- oder Masterarbeit, TH Nürnberg — Labor für mobile Robotik, AerodrOHM

Arbeitspakete

  • Einarbeitung in die Drohnenplattform und die zugehörige Programmierschnittstelle
  • Entwurf und Implementierung von Flugbahnen für verschiedene Lichtmuster
  • Koordination und Synchronisation mehrerer Drohnen im Schwarm
  • Experimentelle Erprobung und fotografische Dokumentation der Lichtbilder

Voraussetzungen

  • Gute Programmierkenntnisse in Python
  • Interesse an autonomem Flug und Mehrrobotersystemen
  • Grundlegendes Verständnis von Koordinatensystemen und räumlicher Geometrie

Das Thema kann nach Abstimmung als Projekt-, Bachelor- oder Masterarbeit bearbeitet werden.

Betreuung

RolleNameE-Mail
BetreuerProf. Dr. Christian Pfitznerchristian.pfitzner@th-nuernberg.de
Prof. Dr. Christian Pfitzner
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.