Dansk-udviklet drone skal revolutionere skadedyrs-bekæmpelse: Skal bombe med kirurgisk præcision

Danske forskere arbejder på at udvikle en drone, der kan bombe skadedyr med mariehøns og mider. Der er let stykkke vej endnu, inden dronen er klar. Se her hvilke lavpraktiske udfordringer, forskerne står over for (som for eksempel vægtfordeling).

Danske forskere arbejder hårdt på en drone, som skal revolutionere biologisk krigsførsel.

Med kirurgisk præcision skal dronen flyve over sit mål og smide en last af dødbringende mider, som vil fortære sine ofre uden nåde.

Heldigvis er ofrene skadedyr, og målene er jordbærplanter, så den almindelige befolkning er ikke i fare for andet end ondt i maven af for mange jordbær.

Flyveklar om to år
Projektet er stadig i sin spæde barndom, men i løbet af to år skal forskere fra Syddansk Universitet (SDU) og Aarhus Universitet i samarbejde med en række erhvervspartnere levere en drone, som er klar til at sprede mider, mariehøns og andre nyttedyr i kampen for et sundere landbrug med færre sprøjtemidler.

Men der er lige nogle udfordringer, som skal håndteres, før du kan høre Valkyrier-idtet brøle ud over jordbærmarkerne.

Eksempelvis skal forskerne finde ud af, hvordan man spreder de små nyttedyr både sikkert og præcist.

For det er ingen nytte til, hvis alle mariehønsene bliver kastet ud hulter til bulter eller dør undervejs til jordbærplanterne.

Petriskåle over hele gulvet
Den slags kræver omhyggelige forsøg, og her kommer universitetsfolkene ind i billedet, fortæller Søren Wiatr Borg, lektor på Institut for Teknologi og Innovation ved Syddansk Universitet.

"Vi er i gang med at bygge de forsøgsopstillinger, der skal bruges. Det skal foregå i en hal, hvor vi spænder en sprede-enhed op på et stativ. Så sætter vi petriskåle ud på gulvet og ser, hvor insekterne lander, og hvordan de har det."

Selv om det måske kan lyde mærkeligt at smide en masse insekter ud over et gulv og tælle de levende bagefter, er der mening i galskaben.

For med de første undersøgelser, kan forskerne komme et skridt nærmere en forståelse af, hvordan de kan påvirke spredningen.

"Vi skal blandt andet se, om vinden kan udnyttes til at trække mediet ud af containeren og placere nyttedyrene mere præcist," forklarer Søren Wiatr Borg.

Dronekontrol og positionsdata
Men én ting er at udregne, hvordan nyttedyrene skal spredes, en ganske anden er at holde dronen, der hvor den skal være i den virkelige verden, når der både er vind og vejr med i beregningen.

Det arbejder droneforsker Kjeld Jensen fra SDU Unmanned Aerial Systems Center på at perfektionere.

Han har nok at se til, for hans opgave kræver både præcis viden om dronens position og effektiv styring af dens motorer.

Mange droner er nemlig ikke ret stabile, forklarer Kjeld Jensen.

"De fleste droner får problemer i blæsevejr, men en drone der kan klare blæsevejr, bliver, hvor du vil have den."

Problemet bliver ikke mindre, når dronen skal bære rundt på en last som for eksempel kameraer og en beholder fuld af mariehøns. For dronerne er bygget til at være i ligevægt, så forskerne må være kreative, når der kommer nyttelast ind i billedet.

Open source gør arbejdet lettere
Men heldigvis er der hjælp at hente. For open source-miljøet er fyldt med drone-entusiaster, som udvikler styresystemer, der er lige til at lukke op og bygge videre på for forskerne.

"De droner, vi bruger nu, kommer fra et firma, der hedder Viacopter, og benytter en autopilot fra et open source-community, der hedder Autoquad. I modsætning til andre droner, bruger den en adaptiv dynamisk reguleringsalgoritme."

Oversat til almindeligt sprog betyder det, at dronen kan tage højde for, at dronens vægt ikke nødvendigvis er jævnt fordelt.

Det er vigtigt, når forskerne spænder udstyr som kameraer og en spreder fyldt med mariehøns fast på dronen.

Bedre præcision med skrællet gps og Raspberry Pi
Når der er styr på dronens motorkraft, og den flyver stabilt, skal den vide, hvor den er.

De indbyggede gps'er i dronerne kan ikke bruges, for der er ikke plads til en nøjagtighed på et par meter, når nyttedyrene skal fordeles jævnt og smalle rækker af jordbærplanter.

Derfor har forskerne indkøbt en særligt præcis gps, så dronen kan få helt nøjagtige positionsdata.

Også her må forskerne trække i arbejdstøjet.

For den nye gps skal ombygges, så den er lille nok til, at dronen kan bære den, og selve dronen skal omprogrammeres, så den bruger data fra den nye gps i stedet for den indbyggede.

"Vi har rettet i dronens firmware og lavet noget nyt print, så den kan finde ud af at modtage sin position fra en anden kilde end den indbyggede gps."

"Det kunne vi gøre, fordi det er open source. Vi har faktisk også en Raspberry Pi siddende på den, så vi nemt kan sende data ind i systemet," forklarer Kjeld Jensen.

Det betyder, at dronen nu har positionsdata indenfor få centimeter frem for indtil flere meter. Den præcision kom dog ikke i første forsøg.

"Det har kostet os to understel og et par propeller fordi der jo kan ske fejl, når man roder med firmware i en drone. Jeg har efterhånden en hel plastikkasse med dele fra styrtene, stående på mit kontor,"  griner Kjeld Jensen.

Derfor har forskerne også bygget en switch på dronens controller, der kan slå dronen over til at bruge den indbyggede gps, hvis der opstår problemer med den nye.

Skal også virke indendørs
Et af de helt klassiske problemer med gps er, at signalet nemt bliver blokeret af træer eller bygninger, så forskerne arbejder naturligvis også på en anden løsning.

Kjeld Jensen og hans kolleger har taget en side fra landmålernes bog og sat prismer på dronerne.

På den måde kan en totalstation, det kikkertagtige apparat som landmålere måler med, tage jævnlige målinger og fortælle dronen, hvor den flyver.

Det kræver så, at dronen gider at stå stille længe nok, men det er der råd for.

"Jeg er i fuld gang med at skrive noget software, så vi via Raspberry Pi kan bede dronen om at stå stille i nogle sekunder, så vi kan få en måling fra totalstationen," siger Kjeld Petersen.

Det går op og ned
Så langt, så godt.

Men der er selvfølgelig altid mere at se til i et forskningsprojekt, for selv i Danmark går landskabet op og ned, og dronen skal holde en fast højde over de afgrøder, nyttedyrene skal ramme.

Forskerne arbejder med flere forskellige løsninger på den udfordring. En af dem er at spænde forskellige afstandsmålere fast på dronen, men så er der også den lidt sjovere løsning.

"Der findes faktisk et frit tilgængeligt datasæt med højdemålinger for hver 60 cm i hele Danmark, og vi arbejder på at udnytte det sammen med gps-positionen," siger Kjeld Jensen.

Motoren taler til dig
Planen er at generere en rute for dronen ud fra datasættet og lade dronen flyve den.

Kjeld Petersen er efterhånden forberedt på, at der kan være lidt vej fra plan til perfektion. Men det er ikke noget, der kommer i vejen for hans gåpåmod.

"Der er sikkert fejl, som vi finder senere," lyder det fra droneforskeren.

Inden samtalen slutter, må vi stille Kjeld Jensen et spørgsmål, som har holdt os vågne hele natten.

Kommer dronen til at spille Wagners Valkyrieridtet, når den bomber skadedyrene med mariehøns?

"
Nej, det gør den nok ikke. Men den kan faktisk tale."

"Fyrene i open source teamet bag motorcontrollerne har lavet en mini synthesizer, og de bruger motorerne til at gengive lyden. Så motorerne siger 'all systems are functional', 'armed' og 'disarmed'."


Læs også: Danske forskere skyder flæskestege med dronekatapult - for din sikkerheds skyld





Premium
Efter vanskeligt år jagter aarhusianske Mjølner nu tocifrede vækstrater: Vil for alvor indtage Sjælland - her er planen
Interview: Efter et corona-plaget år er aarhusianske Mjølner Informatics nu klar til at trykke på speederen. Topchef Brian Gottorp Jeppesen forventer tocifrede vækstrater, der især skal hentes fra det sjællandske marked. Se hans plan for 2021 her.
Computerworld
Næste uge går det løs: Apple inviterer til event på utraditionel vis
Apples store event i næste uge blev afsløret af Siri før tid. Få overblik over, hvad Apple ventes af løfte sløret for.
CIO
Har du rost din mellemleder i dag? Snart er de uddøde - og det er et tab
Computerworld mener: Mellemledere lever livet farligt: Topledelsen får konstant ideer med skiftende hold i virkeligheden, og moden går mod flade agile organisationer. Men mellemlederen er en overset hverdagens helt med et kæmpe ansvar. Her er min hyldest til den ofte latterliggjorte mellemleder.
Job & Karriere
"Vi var nødt til at sige til dem, at I er nødt til at sende ham hjem nu, for han begynder at knække"
"Vi var nødt til at sige til dem, at I er nødt til at sende ham hjem nu, for han begynder at knække"
White paper
Overser du muligheder for at optimere din Dynamics-investering?
Der er omfattende og ofte oversete muligheder for at understøtte centrale forretningsprocesser med Dynamics 365 Finance & Operations.