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Neuigkeit vom 02. August | zur Übersicht

Drohnen mit dem Wink einer Hand steuern

Die Empa hat einen Sensor aus piezoresistiven Fasern entwickelt, der leichteste Bewegungen in elektrische Signale umwandeln kann. Das macht es möglich, Drohnen oder Roboter mit kleinsten Bewegungen zu steuern oder andere elektronische Geräte ohne Fernbedienung zu kontrollieren.
Foto: Empa

Geht es nach Forschenden der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), werden sich Drohnen und Roboter bald locker aus dem Handgelenk steuern lassen. Sie haben einen Sensor aus piezoresistiven Fasern entwickelt und in ein Armband integriert, der feinste Bewegungen der Hand registrieren kann: Die piezoresistive Faser kann eine Deformation erkennen und in ein elektrisches Signal umwandeln, das dann von einem Endgerät ausgelesen und interpretiert wird. Wie die Empa mitteilt, beruhte Bewegungssensorik bislang hauptsächlich auf visuellen Sensoren sowie Beschleunigungsmessern und Rotationsmessern. Diese Art, Bewegungen zu registrieren, setze große und deutliche Gesten in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich voraus. Der neue Empa-Sensor hingegen reagiere bereits auf kleinste Bewegungen der Hand.

Auf bisherige Technologien wollen die Forschenden aus der Abteilung Hochleistungskeramik aber nicht verzichten. Um erfolgreiche neue Konzepte zu entwickeln, sei eine Kombination verschiedener Sensoren nötig. Nur auf diese Weise sei es möglich, Bewegungen zu erkennen und zu nutzen, die mit den bisherigen Technologien nicht erfassbar gewesen seien. So ermögliche etwa die Kombination aus Beschleunigungs-, Rotations- und Orientierungssensoren zusammen mit dem Faser-Sensor vollkommen neue Kommandos zur Steuerung von technischen Geräten – sei es eine Drohne oder das Garagentor. Die Forschenden haben den Sensor zu Testzwecken in ein herkömmliches Uhrenarmband integriert, denn in Zukunft soll der Sensor unauffällig am Handgelenk getragen werden können, um den Träger möglichst wenig einzuschränken.

Zurzeit wird der Algorithmus, der die Übersetzungsarbeit zwischen Sensorik und Drohnensteuerung übernimmt, weiter verfeinert. So soll der Sensor beispielsweise nicht nur einzelne Bewegungen, sondern auch ganze Bewegungsfolgen erkennen können – zweimal kurz hintereinander die Faust zu ballen würde dann ein anderes Kommando auslösen als einmal kurz und einmal lang. Auch das Tragen des Sensors in einem Armband ist vielleicht bereits bald wieder Geschichte. Eine ETH-Studentin untersucht gerade die Möglichkeit, den piezoresistiven Sensor statt desssen in ein kleines Pflaster zu integrieren. Laut Empa werden derzeit mit weiteren Partnern aus diversen Bereichen mögliche industrielle Umsetzungen diskutiert. (ph)

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