Die Emqopter Lieferdrohne

Aktualisiert: Juni 26

In den kommenden Wochen werden wir in jedem Artikel jeweils eines der Produkte von Emqopter näher vorstellen. Wir möchten dabei besonders auf die technischen Details eingehen. Als erstes präsentieren wir euch die Lieferdrohne von Emqopter - ein vollautonomes Fluggerät, das für schnelle Lieferungen von Kleinteilen sowie Werkzeug, Lebensmitteln oder Medizingütern konzipiert wurde.

Das Folgende Video zeigt die Lieferdrohne beim autonomen Überflug zwischen zwei Werken der Jopp GmbH in Bad Neustadt.


Die Lieferdrohne ist als Standard- oder Premiumversion erhältlich. Beide Versionen bieten einen 20 Liter Stauraum mit einer maximalen Zuladung von 2 bis 5 kg. Die von Emqopter entwickelte Steuerung ermöglicht eine vollautonome Navigation sowie Kollisionsvermeidung.

Neben der aktuellen Variante der Lieferdrohne als Oktokopter soll demnächst auch eine Hexakoptervariante angeboten werden, um die Effizienz des Antriebs zu steigern und so die Flugzeit und damit die mögliche Lieferstrecke zu maximieren. Auf Wunsch kann außerdem ein Fallschirmnotfallsystem in die Premiumversion integriert werden. Ebenfalls in der Premiumversion enthalten ist das Fluggeräte Peilsystem ADS-B zur Helikopterortung. Dank dieses Systems werden GPS-Position und andere Flugdaten von Flugzeugen und Helikoptern in der Nähe der Drohne periodisch ausgewertet.


Dieses Foto der Premiumvariante der Lieferdrohne entstand auf der CEBIT 2018



Der neue Retter in der Not?

Besonders Bereiche in denen schnelle Lieferungen essentiell sind, können von einer Lieferdrohne profitieren. Dazu gehört Beispielsweise die Gesundheitsversorgung. Um in Zukunft den Einsatz von Lieferdrohnen auch in diesem Sektor zu ermöglichen, arbeitet Emqopter an einer Temperaturstabilisierung für die Lieferbox. Spezielle Güter die bestimmten Temperaturvorschriften unterliegen, wie Medizinische Artikel, können somit transportiert werden.



Landebahnen sind Schnee von gestern

Das Landeplatzdetektionssystem besteht aus 5 Lasersensoren. Davon sind 4 schwenkbar an je einem Ausleger in jede Himmelsrichtung angebracht, sodass die Umgebung kontinuierlich abgescannt werden kann. Somit wird nicht nur die Entfernung direkt unter oder neben der Flugdrohne gemessen, sondern es kann ein Spektrum an Distanzen von unterhalb der Drohne bis zu den Seiten abgedeckt werden. Der 5. Sensor ist nach unten ausgerichtet montiert, um die Flughöhe zu messen. Dank dieses Systems kann die Drohne also auch in umschlossenen Höfen gelandet werden.


Das linke Bild zeigt die Funktionsweise des schwenkbaren Landeplatzdetektionssystems. Rechts sieht man ein solches Sensorsystem an der Drohne verbaut.



Das Hirn der Drohne

Zur Regelung der Drohne verwendet Emqopter die bewährte Pixhawk 2.1, die über eine dreifach redundante Lageberechnung verfügt. Diese ergibt sich aus der Hauseigenen, doppelt redundanten Flugsteuerung, bestehend aus 10 DOF IMUs, die als Kontrollsystem fungiert. Sie wertet den Sensorinput aus und leitet Befehle an die Pixhawk weiter. Sollte ein Fehler in der Steuerung entdeckt oder falsche Sensorwerte erkannt werden, wird die fehlerhafte Flugsteuerung deaktiviert und das Kommando wird an die Pixhawk übertragen. Die IMUs bestehen wie gewöhnlich aus 3x3 Beschleunigungssensoren, 3x3 Gyroskopen und 3x3 Magnetometern. Zusätzlich verfügen die Emqopter IMUs jedoch über jeweils ein Barometer, woraus sich die zehn Freiheitsgrade ergeben.





Konstruierte Ausfallsicherheit

Der Oktokopter kann den Ausfall von bis zu 4 Motoren kompensieren. Der Antrieb ist zudem Staub- und Wasserdicht und verfügt über Korrosionsschutz. Für die Navigation mittels GNSS verwendet Emqopter uBlox-GNNS-Module der 8. Generation. Dieses System ist in der Lage, Signale von bis zu drei GNS-Systemen simultan zu empfangen, um so die größtmögliche Verfügbarkeit und Genauigkeit der Positionsbestimmung zu gewährleisten. Als Fernsteuerung setzt Emqopter auf zwei redundant ausgelegte 2,4GHz 16-Kanal Taranis X9D Sender-Empfängerpaare und erfüllt damit auch die gültige Funknorm ETSI EN 300.328.V1.8.1. Dank zwei verfügbarer Fernsteuerungen kann die Drohne potentiell auf doppelte Sichtweite geflogen werden.



Nutzerfreundlichkeit dank cleverer Technik

Für die Bodenstation des Piloten wurde ein User-Interface entwickelt, das eine Oberfläche zur Programmierung von Lieferstrecken bietet. Wegpunkte können auf der GEO-referenzierten Karte einfach eingegeben und bei Bedarf angepasst werden. Die redundante TM/TC-Einheit verbindet dabei die Pixhawk Flugsteuerung sowie die EMQ-Steuerung mit der Bodenstation des Piloten. Hierdurch können in Echtzeit Telemetriedaten an einem Endgerät empfangen und die Funktion der Subsysteme über das Interface überwacht werden. Zudem ist eine Übermittlung von Telekommandos im Flug an die Steuerung der Drohne möglich. Dank der verbauten HD-Kamera kann der Flug der Drohne live kontrolliert werden. Falls nötig, kann bei Fehlfunktionen somit schneller eingegriffen werden.



Reichweite dank Power


Für die Energieversorgung werden zwei Hacker Premium Akkus mit jeweils 5800mAh verbaut. Diese Spezifikationen sind jedoch nicht festgelegt, da mit immer besser werdender Technologie auch stetig bessere Akkus verbaut werden können. Je nach verwendetem Akkusystem und in Abhängigkeit von Wetter und Zuladung, kann also eine Flugzeit von 10 bis 20 Minuten erreicht werden. Bei einer Geschwindigkeit von 60km/h können so Distanzen von bis zu 20km zurückgelegt werden. Das entspricht in etwa einer Strecke quer durch Berlin und das alles ohne Stau, ohne Ampeln und ohne Abgase! Für Start und Landung sind dabei keine zusätzlichen Infrastrukturen wie Landebahnen und Terminals notwendig. Falls ihr mehr über die Lieferdrohne erfahren wollt oder einfach Drohnenenthusiasten seid, dürft ihr auf keinen Fall das dritte Drone-Meet-Up von Emqopter verpassen! Das diesjährige DMU wird ganz im Zeichen der Lieferdrohne stattfinden. Vom 1. bis zum 3. April ist jeder herzlich eingeladen, gemeinsam mit Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft die Vorteile der innovativen Drohnentechnologien zu erörtern. Hierfür werden wieder Workshops und Vorträge angeboten. Auch für Verpflegung in Form von Mittag- und Abendessen ist gesorgt. Die Teilnahmegebühr beläuft sich auf 440€ inklusive Unterkunft und Verpflegung. Informationen zum Drone-Meet-Up findet ihr unter www.emqopter.de, die Anmeldung erfolgt per Mail an info@emqopter.de

Das folgende Video zeigt eine Zusammenfassung des DMUs 2019:




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