In unserem Projekt «Drone Painting» beschäftigen wir uns mit der Frage, wie man das manuelle Malen an schwer zugänglichen Stellen durch den Einsatz von Drohnentechnologie vereinfachen kann. Ziel ist es, die Arbeit sicherer, schneller und effizienter zu gestalten.

Eine zentrale Herausforderung besteht darin, die Drohne so zu programmieren, dass sie vorgegebene Grafiken automatisiert und präzise an Wänden umsetzen kann. Dabei müssen verschiedene technische Hürden gelöst werden. Zum Beispiel die genaue Positionierung beim Sprühen, die Flugstabilität in unterschiedlichen Umgebungen oder die Reaktion auf mögliche Störungen während des Flugs.

Im nächsten Projektschritt lag der Fokus darauf, eine einfache Grafik mithilfe von Wasser auf eine Wand zu übertragen. Ziel war es, ein System zu entwickeln, das ein Bild einliest, die enthaltenen Strukturen in Koordinaten umwandelt und daraus eine Flugbahn für die Drohne generiert. Gleichzeitig sollte der Abstand zur Wand während des gesamten Sprühvorgangs konstant gehalten werden, um eine gleichmässige Darstellung zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Anforderungen wurde ein eigenes Softwaremodul entwickelt, das Bilddaten verarbeitet und in eine definierte Bewegungsabfolge übersetzt. Die generierte Flugroute berücksichtigt dabei die Dimensionen der Grafik sowie die physikalischen Begrenzungen des Drohnenflugs.

Zur Abstandskontrolle wurde ein LiDAR-Sensor an der Drohne integriert. Dieser misst kontinuierlich den Abstand zur Wand und ermöglicht es dem System, aktiv auf Abweichungen zu reagieren. Durch diese Lösung kann die Sprühdistanz automatisch angepasst werden, was zu einer gleichmässigeren Linienführung und besseren grafischen Qualität führt.
 

Von der Ideenphase bis hin zu einem funktionierenden System durchläuft unser Projekt einen kontinuierlichen Entwicklungsprozess. Aktuell arbeiten wir daran, die bestehenden Prototypen weiter zu optimieren und neue Funktionen zu integrieren. Der Fokus liegt zurzeit auf der Verbesserung der Ortungsgenauigkeit sowie auf der Weiterentwicklung der Sprayeinheit.

Für die Flugsteuerung setzen wir Mission Planner ein. Diese ermöglicht nicht nur das manuelle Steuern der Drohne, sondern auch das Planen und Ausführen autonomer Flugrouten. Dabei werden sogenannte “Waypoints” definiert, die die Drohne nacheinander abfliegt.

In ersten Testflügen konnte die Drohne bereits zuverlässig automatisch starten, mehrere definierte Wegpunkte anfliegen, an den gewünschten Positionen den Sprühvorgang auslösen und anschliessend selbstständig landen. Bei einem aktuellen Testflug konnte die Drohne autonom einzelne wenige Punkte auf einer senkrechten Fläche abbilden. Damit ist nun die Grundlage gelegt, um den Prozess immer weiter zu verbessern und ein funktionierendes System zu erschaffen.