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Anwenderbericht: Antriebe für Drohnen Teil 1

Der Traum vom Fliegen beherrscht die Menschheit....

Der Traum vom Fliegen beherrscht die Menschheit seit sie existiert und er gelang ihr mit Lilienthal, Lindbergh & Co. Heute scheinen insbesondere Logistikunternehmen ein neues Kapitel Luftfahrtgeschichte aufzuschlagen mit ihren Bemühungen darum, ihre Lieferdienste in die Hände von Drohnen zu legen. So erlebt der alte Traum vom Fliegen wohl eine Renaissance – mit dabei die Gleichstrommotoren von KOCO MOTION. 

Man stelle sich nur vor, dass im Juli 2016 alle sieben Millionen in Deutschland verkauften Produkte des zweiten Primedays von Amazon in der Luft zu ihrem Besitzer transportiert worden wären. Neben dem Lieferservice gibt es aber auch viele nicht so prominente Anwendungen für die kleinen Flugkörper, deren Modelle wie Pilze aus dem Boden sprießen.

Drohnenracing und Fernsehshow

Die Sportart der Zukunft zeigten die FPV Racer Thüringen: Auf der Erlebniswelt Modellbau begeisterten sie mit einer Indoor-Flugfläche. Superleicht und extrem wendig demonstrierten die Modellbau-Piloten den superschnellen Quadrocopter. Sie fliegen ausschließlich außerhalb von Ortschaften, wofür sie eine gesonderte Haftpflichtversicherung für Modellflug haben müssen. Vorwiegend werden Quadrocopter aus Bausätzen zusammengestellt und dann in Eigenregie getestet. Dabei setzen die Piloten auf Baupläne von Open­ Source-­Plattfomen. Hier handelt es sich meist um bereits flugfertige Multicopter mit konfigurierter Flugsteuerung und Videoübertragung. Die FPV Racer verzichten in der Regel wegen des zusätzlichen Gewichts und der fehlenden Genauigkeit auf GPS­-Unterstützung.

In Großbritannien sind Drohnen schon zu TV Stars aufgestiegen: In der TV Show „Airmageddon“ auf CBBC spielen Kinderpiloten bis 14 Jahre mit modifizierten Kampf- und Monster-Quadrocoptern gegeneinander. Dabei müssen sie zudem einen Hindernisparcours und weitere spannende Herausforderungen im Flug meistern. Wie in einem virtuellen Computerspiel treten die Kids mit ihren modifizierten Spielzeug- und Themen-Drohnen gegeneinander an. Der Trailer der Show zeigt neben Monster- und Motto-Drohnen auch Laserstrahlen, die auf Laser Tag-ähnliche Challenges hindeuten. Vorstellbar ist, dass die Drohnen mit Laser- oder Infrarot-Strahlen und Sensoren ausgestattet sind, womit sie sich gegenseitig außer Kraft setzen oder Punkte sammeln.

Paketdienst per Drohne

Vorreiter in Sachen Lieferdienst per Drohne ist sicher Amazon. Ende letzten Jahres hat das Unternehmen schon die zweite Generation seiner Lieferdrohne vorgestellt, die über eine Reichweite von 24 km verfügt. Der vollautomatische Prozess geht in Kurzform so: Der Karton im Lager gelangt über Förderbänder zur Drohne. Diese fliegt mit dem gegriffenen Karton, gesteuert über ein Navigationssystem, zum Kunden. Sensoren und Kameras weisen den Weg um Hindernisse herum. Auch der Paketdienst der Deutschen Post und Walmart forschen bereits am Drohnen-Zustelldienst.

Die National University of Singapore und Airbus Helicopter testet derzeit in einem zweijährig angelegten Probelauf einen Drohnenpaket-Lieferdienst. Im Rahmen des Skyways Experimentation Projects übermitteln Drohnen wichtige Dokumente innerhalb des Universitätscampus an seine Empfängeradresse. Das Projekt soll ein ganzes Netzwerk von Paketstationen für Drohnen errichten. In einem zweiten Testverfahren könnten diese unbemannten Flüge beispielsweise dringend benötigte Medikamente ausliefern. Mit solch einer Luftpostprobe hat sich Swiss Post schon 2015 beschäftigt.

Längst aber sind nicht alle Anforderungen für den unbemannten Luftverkehr klar definiert und viele Fragen offen. Denn was passiert, wenn Drohnen über Wohngebieten abstürzen und wer haftet dann? Wer definiert die Wetterbedingungen, ab wann sie nicht mehr fliegen dürfen? Wie stören sie die zivile Luftfahrt nicht? Und wer regelt den Drohnenverkehr über großen Städten? Bisher darf z. B.  Amazon nur testen und muss hohe Auflagen erfüllen wie das Fliegen von Drohnen mit ausgebildeten Piloten – nur tagsüber und nur 120 m über der Erde.

Gleichstrommotoren im Quadrocopter

Im Modellbaubereich und bei Drohnen in Quadrocopter-Bauweise werden die Propeller oft durch bürstenlose Gleichstrommotoren angetrieben. Diese sind als Außen- oder Innenläufer ausgelegt. Durch diese Antriebsart ist trotz geringer Größe der Fluggeräte eine erstaunlich hohe Traglast möglich. KOCO MOTION beliefert viele von ihnen mit seinem Constar-Motoren-Programm. Diese bürstenlosen Innen- und Außenläufermotoren sind z. B. in den Quadrokoptern von Parrot verbaut:

Der ferngesteuerte „AR.Drone 2.0“ Quadrocopter mit intuitiver iOS Steuerung kombiniert Modellbau, Videospiele und erweiterte Realität. Er wird über ein iPhone oder iPad ferngesteuert und bietet eine Reihe verschiedener Sensoren, darunter eine HD Frontkamera, eine vertikale Kamera, einen Ultraschall-Höhenmesser und einen absoluten Steuermodus. Die AR.Drone eignet sich außerdem für Videospiele wie das „AR.Race“, ein Spiel mit Hindernisparcours. Die Reichweite liegt bei max. 50 m. Während des Flugs werden Fotos oder Videos per Livestreaming auf das Mobilgerät übertragen. Im „Regiemodus“ lassen sich Flugbewegungen für die Kamera programmieren. Sensoren wie Gyroskop, Beschleunigungsmesser, Magnetometer und Ultraschallentfernungsmesser sowie Bodenkamera sorgen für eine präzise Steuerung und Stabilisierung der Flugbewegungen.

Die „Parrot Bebop Drone“ ist ein anspruchsvoller Quadrokopter für Hobbyflieger mit Full-HD-Kamera und GPS. Das Digicam-Modul knipst Fotos mit 14 Mio. Pixel und Superweitwinkel. Gesteuert wird die Bebop-Dohne über Smartphone oder Tablet. Die Reichweite liegt bei max. 50 m. Mittels optionalem Skycontroller lässt sie sich auf etwa 2000 m vergrößern. Dank Beschleunigungsmesser, Gyroskop, Magnetometer und Ultraschallsensoren können die Flugbewegungen präzise gesteuert und Turbulenzen ausgeglichen werden und stabilisieren so die Kamera. Eine kardanische Aufhängung sorgt für die Bildstabilisierung.

 

 

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