Autonome Roboter Schwarm erschnüffelt gefährliche Gase

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Das DLR untersuchte in Windkanalexperimenten verschiedene Methoden, wie Roboter und Drohnen die Dynamik von Gasen in der Luft überwachen können. Ziel der Forschung ist es, Daten zur Gasausbreitung in kontrollierten Umgebungen zu sammeln, um neue Methoden des maschinellen Lernens mit physikalischen Modellen zu kombinieren.

Bei einem Unfall mit gefährlichen Stoffen ist es für ein effektives Katastrophenmanagement unerlässlich, genau zu wissen, wie sich gesundheitsgefährdende Stoffe durch die Luft bewegen. Dieses Verständnis kann über Leben und Tod entscheiden und den Einsatzkräften helfen, schnell zu reagieren und richtige Maßnahmen zu ergreifen. Hier setzt ein Projekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an: Durch den Einsatz autonomer Roboterschwärme werden innovative Lösungen zur Lokalisierung und Überwachung von Gasen in der Atmosphäre entwickelt. Modernste Methoden des maschinellen Lernens (ML) werden mit physikalischen Modellen kombiniert, damit die Roboter und Drohnen die Dynamik von Gasen in der Luft autonom vorhersagen – in Zukunft im Schwarm, um möglichst große Gebiete zu erfassen. Nach ersten Experimenten im Windkanal im März 2023 wurde die Versuchsreihe im September 2024 fortgesetzt und erfolgreich abgeschlossen.

Die Kernidee besteht darin, einen dezentralisierten Schwarm von Roboterplattformen zu schaffen, von denen jede mit Sensoren ausgestattet ist, mit denen sie die Ausbreitung von Chemikalien oder anderen Materialien in der Luft erkennen können – und das als bodenbasierte Systeme sowie als Drohnen im Flug. Indem sie zusammenarbeiten und Daten austauschen, könnten sie gemeinsam die Dynamik der gasförmigen Stoffe über große Gebiete hinweg verfolgen und so wichtige Informationen für Katastrophenschutzteams liefern.