Een drone die niet alleen kan vliegen, maar ook objecten kan vastpakken, op een oneffen oppervlak kan landen en zich kan vastzetten aan bijvoorbeeld een buis of tak. Dat is het doel van Flytopus, een onderzoeksproject van de Universiteit Twente. Onderzoeker Chiara Gabellieri krijgt hiervoor een prestigieuze ERC Starting Grant van €1,5 miljoen. De komende vijf jaar gaat ze werken aan een vliegende robot die zich dankzij een zachte, flexibele constructie veel beter moet kunnen aanpassen aan zijn omgeving dan traditionele drones.
Flexibele vliegende robot
Waar de meeste drones zijn opgebouwd rond een star frame, moet Flytopus juist een zachte en flexibele vliegende robot worden. De robot moet zijn vorm kunnen aanpassen en verschillende manieren van voortbewegen en interactie met de omgeving kunnen combineren.
Dat moet onder meer mogelijk maken dat de drone objecten vastgrijpt, op ongelijke oppervlakken landt en zich vastzet aan uiteenlopende structuren. Daarmee mikt Gabellieri op drones die niet alleen hun omgeving observeren, maar er ook daadwerkelijk fysiek mee kunnen omgaan. Dat kan interessant zijn voor bijvoorbeeld inspecties van bruggen, leidingen en industriële installaties.
Opvallende parallel met TU Delft
Het onderzoek uit Twente sluit daarmee opvallend goed aan bij een recent onderzoeksproject van de TU Delft. Daar ontwikkelden onderzoekers juist een drone die met behulp van tastzin zelfstandig een geschikte plek kan vinden om neer te strijken.
De Delftse drone beschikt over een kleine, mensachtige hand met drie vingers en in totaal negen ingebouwde aanraaksensoren. Tijdens de landing gebruikt de drone de tastzin om een tak te lokaliseren en zijn positie en oriëntatie bij te stellen. Eenmaal stevig vastgegrepen kunnen de motoren worden uitgeschakeld, waardoor de drone vrijwel geen energie meer verbruikt.
De twee onderzoeken benaderen daarmee hetzelfde probleem vanuit een andere richting. TU Delft geeft een drone een soort tastzin, terwijl de Universiteit Twente werkt aan een drone die van zichzelf zacht en vervormbaar is.
Dat is relevant omdat fysieke interactie voor vliegende robots lastig blijft. Een traditionele drone is ontworpen om botsingen en contact juist te vermijden. Zodra een drone moet landen op een tak, iets moet vastpakken of zich tegen een oppervlak moet afzetten, worden stabiliteit, gewicht en energieverbruik belangrijke uitdagingen.
Van vliegende robot naar multifunctionele robot
Volgens de Universiteit Twente zijn extra grijpers of andere hulpmiddelen op bestaande drones vaak zwaar en maken ze een drone geschikt voor één specifieke taak. Flytopus moet dat probleem aanpakken door de flexibiliteit onderdeel te maken van het ontwerp zelf.
Het project bevindt zich nog in de onderzoeksfase. De komende jaren moet blijken of een zachte multirotor daadwerkelijk stabiel kan vliegen en tegelijkertijd betrouwbaar fysiek contact kan maken met zijn omgeving.
De ERC Starting Grant geeft Gabellieri maximaal vijf jaar de tijd om het concept verder te ontwikkelen en een eigen onderzoeksteam op te bouwen. De subsidie werd toegekend in een bijzonder competitieve ronde: van 4.807 aanvragen werden er 421 gehonoreerd.
