PowerNest

Autonome Drohnen könnten rund um die Uhr arbeiten – wären da nicht ihre größte Schwachstelle: kurze Flugzeiten und zeitaufwändige Akkuwechsel. Jeder Stillstand kostet wertvolle Einsatzminuten und bindet Personal. 

Unser autonomes Drohnen-Dock mit integriertem Akkurevolver übernimmt den Akkuwechsel vollautomatisch, überwacht den Ladezustand und lädt besonders schonend. So verlängern wir die Einsatzdauer, steigern die Effizienz und schaffen eine zukunftsweisende Infrastruktur für den autonomen Drohneneinsatz.

3. Semester

Im dritten Semester stand der Aufbau eines funktionsfähigen Prototyps unseres automatisierten Akkuwechsel-Systems im Mittelpunkt. Wir haben die komplette Brückenkonstruktion gefertigt, den Greifer aufgebaut und mit Sensorik sowie der notwendigen Elektronik ausgestattet. Der Fokus vom Semester war damit der Zusammenbau unseres Docks um danach den Prozess zu Testen. 

Ein Schwerpunkt lag auf der Entwicklung der Steuerung für die beiden Solenoide, die den Akku sicher greifen und lösen. Bis jetzt konnten vom vollständigen Prozess noch keine Tests gemacht werden da die Elektronik für die Greifer angepasst werden muss. 

Mit den nun integrierten mechanischen und elektronischen Komponenten ist ein, bis auf einige noch zu lösende Fehler, testfähiger Prototyp entstanden, der die Basis für die nächste Entwicklungsphase – insbesondere den Akkurevolver – bildet.

2. Semester

Im zweiten Semester stand die Konstruktion einer eigenen Drohne im Vordergrund. Ein wesentlicher Arbeitsschwerpunkt war die Auswahl eines geeigneten Akkus, bei dem Gewicht, Energiedichte und Leistungsfähigkeit berücksichtigt wurden. Zur Integration des Akkus wurde eine Halterung entwickelt, die mithilfe von 3D-Druck gefertigt werden konnte. Nach mehreren Designiterationen entstand eine Lösung, welche die einfache Entnahme und den Austausch des Akkus ermöglicht und gleichzeitig den Anforderungen an Stabilität und Gewicht entspricht.

Parallel dazu wurde an der Entwicklung einer Greifertechnik gearbeitet. Nach Analyse verschiedener Ansätze fiel die Wahl auf eine Lösung mit Solenoiden, da diese eine präzise und zuverlässige Betätigung des Greifers ermöglicht. Darüber hinaus wurde ein Konzept für ein Akkurevolver-System sowie die Konstruktion einer Halterung und Verschiebebahn für den Greifer erarbeitet. Erste Ideen zum strukturellen Aufbau dieser Komponenten wurden ausgearbeitet und bilden die Grundlage für die weitere Umsetzung im nächsten Projektabschnitt.

Was als nächstes kommt:

• Greifer
• Akkurevolver

1. Semester

Im ersten Semester lag unser Fokus ausschließlich auf der Entwicklung des Zentrierungssystems für den automatisierten Akkuwechsel. Wir haben verschiedene Konzepte erarbeitet und analysiert, um die bestmögliche Lösung zu finden. Nach umfangreichen Tests und Vergleichen haben wir uns schliesslich für ein Zahnradsystem entschieden, da es präzise, zuverlässig und effizient arbeitet.

Unser Ziel war es, ein System zu entwickeln, das die Drohne nach dem Landen exakt ausrichtet, um einen reibungslosen Akkuwechsel zu ermöglichen. Durch zahlreiche Prototypen und Optimierungen konnten wir eine funktionierende Lösung realisieren.

Dieser Erfolg bildet die Grundlage für die nächsten Entwicklungsschritte, in denen wir den Greifer und das Akkumagazin integrieren und optimieren werden.