Mini-drones op zoek naar een gaslek.
Mini-drones op zoek naar een gaslek. (Foto: Bron: TU Delft)

Mini-drones detecteren gaslekken

Een gaslek kan nare gevolgen hebben. En het vinden van een gaslek kan veel tijd kosten, wat het extra gevaarlijk maakt voor de brandweerlieden die deze taak uitvoeren. Een nieuwe technologie, waarbij mini-drones worden ingezet om een gaslek op te sporen, kan veilig en snel het probleem oplossen.

Door Martijn Boerkamp

Delft -Guido de Croon werkt als hoogleraar bij het Micro Air Vehicle laboratory van de TU Delft. In samenwerking met de Universiteit van Barcelona en Harvard University is een nieuwe methode ontwikkeld om gaslekken op te sporen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van mini-drones. Ze zijn volledig autonoom, hebben een diameter van slechts 12 centimeter en wegen ongeveer 37,5 gram. De kracht zit hier in het collectief: als een zwerm bijen vliegen ze het gebouw in om zodoende alles te verkennen en zeer snel het gaslek te kunnen aanwijzen.

Mini-drones

Dat de drones zeer klein zijn is voor hun toepassing handig. Maar het brengt ook moeilijkheden met zich mee. De kleine drones kunnen geen gevoelige gassensor dragen, die ook nog eens snel moet reageren op een gasconcentratie die sterk varieert. Ook zijn de ruimtes, waar de drones moeten vliegen, vaak onoverzichtelijk. Dit betekent dat de drones makkelijk ergens tegen aan kunnen vliegen. En in een mini-drone kun je niet dezelfde rekenkracht stoppen als in, bijvoorbeeld, een zelfrijdende auto.

Inspiratie uit de natuur

De onderzoekers losten de beperkte rekenkracht van de drones op door naar de natuur te kijken. Fruitvliegjes, bijvoorbeeld, navigeren ook zeer goed, want fruit weten ze altijd te vinden. Toch hebben fruitvliegjes maar heel kleine hersentjes. De mini-drones hebben een zogenaamd ‘insectenalgoritme’, dat geïnspireerd is op soortgelijk gedrag uit de natuur. Het werkt als volgt: zolang nog geen drone gas heeft geroken, verspreiden de drones zich zoveel mogelijk over de omgeving, terwijl ze obstakels en elkaar ontwijken. Als één van de drones gas detecteert, wordt dit aan de anderen doorgegeven. Vanaf dat moment gaan de drones met elkaar samenwerken om zo snel mogelijk de maximale gasconcentratie te vinden. Die daarmee ook het lek aanwijst.

Toekomstplannen

Er is meer werk nodig om dit type technologie verder te ontwikkelen. Voordat de drones kunnen worden ingezet in een echt noodscenario, moet de betrouwbaarheid van de navigatie worden verbeterd en moeten ze gasbronnen op variabele hoogte kunnen lokaliseren. Maar dankzij de goede resultaten concludeert de Croon: “Het is een veelbelovende aanpak voor autonome lokalisatie van gasbronnen. Ook hopen we dat dit onderzoek een inspiratie vormt voor andere robotica-onderzoekers om zodoende autonoom vliegen mogelijk te maken met weinig rekenkracht. Onze algoritmes kunnen zelfs voor wetenschappelijke missies worden ingezet, zoals het opsporen van methaan op Mars”.

Meer berichten

Het lokale nieuws in uw mailbox ontvangen?

Aanmelden