Hinter den Kulissen: Wer braucht schon eine Leiter?

05-01-2014 | Forschung

Unbemanntes Fluggerät (UAV) setzt sich in Szene

von Chuck Newcombe

Marketer nennen Leute wie mich „Early Adopters“. Ich bin in der Regel derjenige, der mit den jüngsten Technologie-Hits „spielen“ darf, aber vor Kurzem änderte sich der Schwierigkeitsgrad. Änderungen passieren im Moment so schnell, dass ich in technologische Atemnot gerate.

Eine meiner letzten Akquisitionen war ein Quadrocopter – ein unbemanntes Fluggerät (UAV), das ich über eine App auf meinem Smartphone steuern kann. Dies ist ein eindrucksvolles System mit einem schockierend niedrigem Preis von ca. 270 €.

Chuck mit einem Quadrocopter

Das Grundsystem verfügt über zwei Kameras – eine nach vorn gerichtete HD-Kamera und eine mit geringerer Auflösung, die auf den Boden gerichtet ist. Die Bilder dieser Kameras können in Echtzeit auf dem Bildschirm des Smartphones betrachtet werden, sogar dann, wenn man das Smartphone kippt und antippt, um die Steuerbefehle an das UAV über eine dedizierte WLAN-Verbindung zu senden. Man kann außerdem Videos aufnehmen und als mp4-Datei auf dem Smartphone speichern.

DAS musste ich ausprobieren

Ich musste das natürlich ausprobieren und ging in einen überdachten Testbereich, den Sie vielleicht aus meiner Oktober-Kolumne von 2012 kennen.

Es handelt sich um den Heuboden einer alten Scheune, die in einen Wohnbereich umgebaut wurde. Auf diesem Bild messe ich den Abstand vom Boden bis zur Decke des Heubodens, 6 Meter, mit einem Fluke 424D Laser-Entfernungsmesser – eine Leiter ist überflüssig.

In diesem Videoclip sehen Sie einen meiner ersten Flüge mit meinem „Spielzeug“-Quadrocopter in dem schon erwähnten Heuboden. Ich flog den Quadrocopter vom Boden bis zur Decke und bewegte ihn hin und her, um mir Details anzuschauen, die man normalerweise nur sieht, wenn man auf einer Leiter steht. Danach setzte ich das Gerät mit einem perfekt gesteuerten Landemanöver wieder auf dem Boden auf.

Lassen Sie mich, bevor Sie mir zu meinen Flugkünsten gratulieren, ein paar Dinge über die Fähigkeiten dieses eindrucksvollen Quadrocopters erklären.

Fähigkeiten des Quadrocopters

424D Laser-Entfernungsmesser

Neben der WLAN-Kommunikationsverbindung verfügt die Technologie über einen integrierten dreiachsigen Beschleunigungsmesser, mit dem Sie, zusammen mit einer ähnlichen Vorrichtung auf dem Smartphone, Flughöhe, Orientierung und Flugrichtung des Quadrocopters steuern können.

Nach dem Tippen auf die Schaltfläche „Start“ auf dem Bildschirm der App werden die vier Rotoren des Quadrocopters aktiviert. Der Copter flog direkt neun Meter nach oben, schwebte dann auf der Stelle und wartete auf weitere Befehle.

Ich ließ ihn dann höher steigen und, bei gleichzeitiger Beobachtung der Kameraeinstellung auf dem Smartphone-Bildschirm, schwenkte ich den Blickwinkel so, dass ich das obere Innendachende am Ende des Raums und zugleich die Details der Dachkonstruktion sehen konnte. Beim Stopp der Befehlseingabe verblieb der Copter in einem stabilen Schwebezustand in seiner zuletzt programmierten Position.
Ich brachte den Quadrocopter dann in die Nähe seiner Startposition zurück und betätigte die Schaltfläche „Landen“. Wie Sie aus dem Video ersehen können, führte das integrierte System eine perfekte Landung durch. Leichter geht's wirklich nicht.

Was bedeutet dies für Industrieanlagen?

Ich habe mit dem Quadrocopter experimentiert, um herauszufinden, ob eine solche Technologie für industrielle Umgebungen tauglich sein könnte. Meine spontane Antwort lautet bescheiden: „Noch nicht ganz.“

Ein anderer Hersteller hat eine GoPro-Videokamera angebracht (an anderer Stelle mehr darüber). Dieser Copter verfügt über einen GPS-Empfänger, hat eine verbesserte Betriebsdauer mit einer Verwendung von fast 30 Minuten bei über 30 km/h und wäre wohl für den Betrieb bei leichtem Wind geeignet. Das Gerät kostet ca. 1000 €, im Preis ist aber eine unabhängige Funksteuerung enthalten. Das Smartphone dient als Echtzeitbildschirm für den Kameraausgang. Dieses Gerät ist meiner Meinung nach mehr als nur ein Spielzeug aber ich finde es nicht leicht, der Kaufversuchung zu widerstehen.

Ich kann mir vorstellen, dass ein System wie dieses eine Wärmebildkamera von Fluke sicher transportieren könnte, um zum Beispiel die Abdichtung von Flachdächern aus der Luft auf Undichtigkeiten zu untersuchen. Natürlich existiert ein solches Verfahren bereits, aber dabei wird ein teurer bemannter Helikopter verwendet, bei dem sich ein Thermografietechniker an Bord befindet.

Man müsste einen Weg finden, die Bilderfassung auszulösen und mit einer nach unten gerichteten optischen Kamera könnte der Bediener den Fokus auf die zu untersuchenden Abschnitte konzentrieren.

Mein Quadrocopter war nicht in der Lage, eine der aktuellen Wärmebildkameras von Fluke zu transportieren, aber ich bin auf ein Video eines Quadrokopters gestoßen, der nicht viel größer war und eine Last von 25 kg trug. Ich denke also, dass es nicht lange dauern wird, bevor sich der Gewichtsbereich, in dem sich diese Geräte bewegen, den Anforderungen anpasst.

Unsicherheit und Nervosität herrscht allerdings über die Freiluftanwendung dieser Geräte in einem Bereich bis zu 122 Metern. Mein „Spielzeug“ wird (bis jetzt) als „unter fünf Pfund“ kategorisiert (inklusive Versandkarton) und es ist wahrscheinlich, dass es keine Sachen oder Personen verletzt, aber die US-Luftfahrtbehörde (FAA) hat bis jetzt noch nicht klar die Bedingungen definiert, unter denen das Gerät im Freien angewendet werden darf.

Anwendungsmöglichkeiten wären jedoch zum Beispiel Sichtprüfungen in Innenbereichen, die nur schwer mit einer Personen-Hubvorrichtung zugänglich sind. Mit etwas mehr Praxis könnte vielleicht sogar ich etwas ähnliches entwickeln.

Mein Videobeispiel im Heuboden lässt Rückschlüsse auf den Anwendungstyp zu.

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