Steuerung von Drohnen per Virtual Reality

Veröffentlicht am: 27. April 2017 / Update vom: 27. April 2017 – Verfasser: Konrad Wolfenstein

Einsatz der fliegenden Helfer in Logistik und Produktion

Ob zur Kontrolle und Inspektion von Warenströmen und Anlagen oder für die Durchführung von Lieferungen; die Vorteile einer Nutzung von Drohnen für industrielle und logistische Zwecke werden inzwischen allgemein erkannt. Meist wird dabei jedoch der Warentransport über Land beleuchtet und weniger auf die Einsatzmöglichkeiten in Lager- oder Produktionsstätten eingegangen. Dabei eignen sich Drohnen ebenso gut für den Einsatz innerhalb von Gebäuden. Lediglich die Steuerung der Fluggeräte gestaltet sich in Räumen mitunter etwas komplexer.

Dank der rasant fortschreitenden technischen Entwicklung sind Drohnen jeder Größe für vielfältigste Einsatzmöglichkeiten verfügbar. Auch klein dimensionierte Geräte verfügen inzwischen trotz ihrer geringen Abmessungen über eine ausreichende Tragkraft, um Gegenstände zu transportieren oder mit hochauflösenden Kameras und Scantechnik bestückt zu werden.

Ihre wendigen Flugeigenschaften befähigen Drohnen, auf engstem Raum zu operieren, weshalb sie sich gut für den Einsatz in Lager- und Produktionshallen eignen. Ihr Vorteil: Während am Boden einer Lager- oder Montagehalle zumeist reger Verkehr herrscht, ist der Luftraum darüber größtenteils frei. Da liegt es nahe, diesen für eine schnelle Lieferung von Artikeln per Drohne ans Band oder zur Versandstation zu nutzen.

Steuerung der Drohnen

Generell ist es unkomplizierter, Routen für die teils weiten Überlandflüge von Drohnen zu programmieren, als ihnen Wegstrecken durch schmale Gänge in Lager oder Montagehalle vorzugeben, wo die Geländebeschaffenheit komplexer und Gefahr von Kollisionen erheblich größer ist. Die diversen Tests von DHL mit der Lieferdrohne Paketkopter sind da nur ein Beispiel von vielen. Die Outdoor-Flüge sollen künftig hauptsächlich automatisch mittels hochleistungsfähiger Software gesteuert werden. Diese weist den Drohnen die effizientesten Aufträge und Wege und wacht darüber, dass die kleinen Transporter nicht miteinander, anderen Objekten oder gar Menschen kollidieren. Noch hat diese Technik jedoch ihre Tücken, besonders wenn unvorhergesehene Situationen auftreten oder es sich um komplizierte Aufträge dreht. Dies sind jedoch die Rahmenbedingungen, die in industriell genutzten Räumen vorherrschen. Handelt es sich dazu um den Transport sensibler Teile im Wert von mehreren tausend Euro, gehen Unternehmen lieber auf Nummer sicher und überlassen die Steuerung einem Piloten.

Die Zeiten, in denen die Drohne mit Hilfe der klassischen Konsole gesteuert werden, neigen sich allerdings langsam, aber sicher dem Ende zu. Anstatt mit einem klobigen Controller kann das Fluggerät  inzwischen auch mit Smartphones oder Tablets pilotiert werden. Die Befehle werden dabei über das Neigen, Drehen und Kippen des mobilen Handhelds ausgelöst, welche über eine App und WLAN- oder Bluetooth-Verbindung an die Drohne gesendet werden.

Flug via Virtual Reality

Alternativ zur Smartphone- oder Tablet-Steuerung können Drohnen auch per VR-Brille geflogen werden. Die Befehle werden dabei ähnlich wie bei den Mobilgeräten erteilt: Neigt sich der Pilot in eine Richtung, fliegt die Drohne dieselbe Richtung, wird der Kopf nach vorne oder hinten gekippt, folgt die Drohne ebenfalls der Bewegung. Bei einer Drehung des Piloten erfolgt die entsprechende Wende der Drohne.

Im Vergleich zu Smartphone & Co. kann über die VR-Brille jedoch ein detaillierterer Flug durchgeführt werden, da der Pilot die Drohne aus der Ich-Perspektive steuert. Statt der virtuellen Welt fängt die Brille das Signal einer an der Vorderseite der Drohne montierten Kamera ein, die ihm das Kamerabild in Echtzeit überträgt. Dies vermittelt dem Piloten ein äußerst authentisches Flugerlebnis; fast so, als säße er direkt im Cockpit der Drohne. Dieser realitätsnahe Überblick ermöglicht es dem Piloten, die Drohne äußerst präzise zu steuern und rasch auf unvorhergesehene Situationen reagieren zu können. Insbesondere Letzteres ist trotz aller Hightech und der rasanten technologischen Entwicklung bei softwaregesteuerten Modellen – noch – nicht immer gegeben.

Für komplexe Aufgaben sind zudem hybride Lösungen denkbar, bei der die Drohne automatisch zum Zielort fliegt und ab dort der Pilot übernimmt. In diesem Fall wird der manuelle Einsatz auf notwendige Tätigkeiten beschränkt, was Arbeitszeit einspart und gleichzeitig sicherstellt, dass die komplexen Aufgaben von einem Experten ausgeführt werden, während der routinemäßige Flug von der Software übernommen werden kann. Ein Ziel wird es sein, Drohnen künftig noch besser miteinander und ihren menschlichen Partnern zu koordinieren, um auf diese Weise noch effektivere Ergebnisse zu erzielen.

Einsatz von Drohnen in Produktion und Lager

Drohnen eignen sich für diverse Aufgaben in Gebäuden, beispielsweise für die Inventur. Normalerweise werden die Warenbestände manuell von Beschäftigten kontrolliert und gezählt. Sollen Ausfallzeiten minimiert werden, muss diese Aufgabe jedoch parallel zum Tagesgeschäft erfolgen. Oftmals ist dies nur in Form von Mehrarbeit außerhalb der gewöhnlichen Geschäftszeiten möglich – mit produktivitätsmindernden Faktoren wie der Bezahlung von Überstunden und der Gefahr wachsender Ungenauigkeit durch Übermüdung des Personals. Nicht zuletzt aus diesen Gründen führt der US-Handelsgigant Walmart bereits Kontrollen seiner Lagerbestände per Drohne durch.

Mit Hilfe von Drohnen lässt sich der Inventur-Prozess automatisieren und deshalb auch nachts oder am Wochenende durchführen. Während ihrer Flüge erfassen die Geräte die vorhandenen Bestände per Kamera und Scanner, kontrollieren gleichzeitig das Inventar und melden die Ergebnisse direkt an das Warenbestandssystem. Ein extra auf die Durchführung von Inventuren spezialisiertes System wurde von Linde Material Handling zusammen mit dem französischen Automatisierungsexperten Balyo entwickelt. Die sogenannte „Flybox“ soll Inventurprozesse stark vereinfachen, damit Unternehmen wertvolle Zeit und Kosten sparen. Die rund fünfzig Zentimeter große und mit Kamera sowie Barcode-Scanner ausgestattete Drohne kann komplett automatisiert arbeiten und so eine Inventur außerhalb der regulären Arbeitszeiten ermöglichen.

Auch für die Unterstützung von Produktionsprozessen sind Drohnen gut geeignet, beispielsweise für den innerbetrieblichen Ersatzteiltransport. Um Leerlaufzeiten der Maschinen und Produktionsausfälle auf ein Minimum zu reduzieren, kommt es insbesondere auf Geschwindigkeit an. Der schnelle und effiziente Transport von Ersatzteilen per Drohne innerhalb großer Werkanlagen hilft dabei, diese Herausforderung erfolgreich zu meistern. Wo Menschen oder FTS schnell den Überblick verlieren oder lange Wegzeiten in Kauf nehmen müssen, fliegen die intelligenten Transportsysteme direkt zu den begehrten Teilen und bringen sie auf dem schnellsten Weg dahin, wo sie gebraucht werden.

Der Automobilhersteller Audi setzt testweise in seinem Ingolstädter Werk Drohnen ein. Dort wird im laufenden Betrieb die Möglichkeit eines automatisierten Drohnen-Transports von Teilen an die Montagebänder getestet. Ausgangspunkt der Überlegung war die im Vergleich zu flurgebundenen Förderfahrzeugen schnellere Anlieferung über den direkten Weg durch die Luft. Verlaufen derartige Tests erfolgreich, steht künftig einer breiteren Einführung von Drohnen in der Industrie wenig im Weg.