Ein monotones Piepsen hört man aus den Ecken des Photonics Labors der FH Graubünden, welches durch intensives Rauschen eines Propellers abgelöst wird; nur kurz, denn gleich darauf fliegt das bizarr aussehende Flugobjekt gegen die Wand und schaltet sich automatisch ab. Enttäuschte Gesichter schauen sich an, der Regler, um den Abstand zur Wand zu halten funktioniert noch immer nicht, dabei sind es nur noch wenige Wochen bis zur Abgabe des Projektes.
In drei Studien-Gruppen wird seit Wochen fleissig im Rahmen einer Machbarkeitsstudie für ein Forschungsprojekt geforscht. Ein «Düsenbetriebenes-Flugobjekt» soll in Zukunft Einsätze der Alpinen Rettung Schweiz vereinfachen oder sogar an Stellen ermöglichen, an welchen sie bis jetzt nicht möglich waren. Zu Grunde jedes Forschungsprojektes liegt eine Machbarkeitsstudie, welche bereits zu Beginn etwaige Limitationen und Schwierigkeiten aufzeigen soll, obschon man starke Vereinfachungen für die Studie vornimmt.
Die Vereinfachungen sind somit ein kleines Ein-Propeller-System, welches ein Playmobil-Figürchen vor einer Wand retten muss. Das System soll dies idealerweise auf Knopfdruck vollkommen autonom machen, also das Figürchen mittels Kamera und einer Bildverarbeitungskette erkennen, darauf zusteuern und dieses von der Wand weg befördern. Nebst den zur Verfügung gestellten Teilen wie Elektronischen Komponenten und diversen mechanischen Teilen müssen die Teams interdisziplinär aufgestellt sein und die bestehenden Teile mit eigens konstruierten und additiv gefertigten Anbauteilen ergänzen, aber auch die passenden Treiber und Software schreiben, um die verbauten Sensoren und Komponenten ansteuern zu können.
Weshalb aber ist das Fluggerät nun gegen die Wand gekracht? Eigentlich hätte doch der ToF-Sensor die Distanz zu dieser messen sollen und in Kombination mit dem PID-Regler den Abstand auf wenige Millimeter konstant und der Flugregler die Flugbahn stabil halten sollen sowie das Bild mittels einer Kamera an die Bildverarbeitungssoftware geschickt und ausgewertet werden sollen.
Die Gruppe steckt erneut die Köpfe zusammen, einige Programmieren an der Regelung, andere an der Bildverarbeitungs-Software. «Zumindest funktioniert der Notstop», lacht die Gruppe, ein von der Hochschule vorgegebenes Feature, welches zwingend erfüllt werden muss: Falls das System ins Straucheln gelangt, muss es sich automatisch ausschalten.
Nur noch wenige Tage, bis das System fertig sein muss, und vor der Studienleitung präsentiert werden muss. Probleme wie Verbindungsabbrüche der Kamera und deren schlechte Bildqualität, Schwierigkeiten der PID-Regelung, wie wird überhaupt die Figur oder der erlaubte Marker erkennt oder Zuverlässigkeit der Rettung sind weitgehend ausgemerzt, trotzdem werden noch riskante letzte Softwareupdates auf die Systeme gespielt, in der Hoffnung, dass die Systeme doch noch performanter werden, und die Projektleiter treffen letzte Entscheidungen.
An der Präsentation nun der grosse Moment: Per Mausklick in der Software dreht sich das System um die eigene Achse und sucht nach dem Playmobil-Figürchen, welches einen Aruco-Marker in der Hand hält, erkennt diesen per Bildverarbeitungskette und fliegt gezielt auf diesen zu dockt an dem Marker an, schaltet sich durch einen verbauten Schalter automatisch wieder ab und rettet das Figürchen von der Wand.
Retus Rieben studiert Photonics an der Fachhochschule Graubünden.