Mit seiner Bachelorarbeit «Onboard 3D Wind Estimator for Uncrewed Aerial Vehicles» gewinnt Yves Allenspach aus dem Kanton Solothurn den mit CHF 4’000 dotierten, regionalen Siemens Excellence Award. Dieser wird jeweils an die herausragendsten Abschlussarbeiten in einer technischen Studienrichtung an verschiedenen Schweizer Fachhochschulen vergeben. Der Mobile-Robotics-Absolvent zeigt sich glücklich über den Award: «Ich bedanke mich herzlich bei allen, die mich bei meiner Bachelorarbeit unterstützt haben und hoffe, dass meine Arbeit zum Fortschritt in der Autonomie von Starrflügler-Drohnen beiträgt».

Angefertigt wurde die Bachelorarbeit in Kooperation mit dem Autonomous Systems Lab der ETH Zürich. Dr. Florian Achermann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der ETH Zürich, hat die Arbeit begleitet und findet nur lobende Worte für seinen Schützling: «Yves Allenspach war ein ausserordentlicher Student, der sehr autonom gearbeitet hat und nur wenige Inputs von uns benötigte.»

Für sicherere autonome Drohnen-Missionen

In seiner Bachelorarbeit befasst sich Yves Allenspach mit autonom fliegenden Starrflügler-Drohnen und dem Einfluss des Windes auf diese Fluggeräte. Der ursprüngliche Windschätzer-Algorithmus, wie er im PX4Framework (einer Open-Source-Software für Drohnen) verwendet wird, unterliegt starken Modellvereinfachungen. Diese Modellierung hat Yves Allenspach in seiner Arbeit akkurater gestaltet. So ergeben sich präzise Windschätzungen. «Konkret hat Yves Allenspach den Effekt von zusätzlichen Sensoren bei der Windschätzung analysiert und aufgezeigt, dass die zusätzlichen Sensoren für die Anströmwinkel die Konvergenzzeit, Stabilität und auch Genauigkeit des Windschätzers stark erhöhen», so Dr. Florian Achermann. Die Resultate der Arbeit ermöglichen effizientere und sicherere autonome Missionen mit Starrflügler-Drohnen. Diesem Drohnen-Typ ist eigen, dass er eine längere Flugzeit aufweist und zusätzlich zum Motor auch vom Auftrieb der Flügel profitiert.

Mit seinem Sieg auf regionaler Ebene ist Yves Allenspach automatisch für den nationalen Siemens Excellence Award 2024 nominiert. Dieser ist mit CHF 10’000 dotiert.

Im Studium Mobile Robotics geht es unter anderem darum, Roboter zu bauen, die sich auf alle erdenklichen Arten fortbewegen können und dabei selbstständig Entscheidungen fällen können. Dies kann beispielsweise ein autonomes Fahrzeug sein, das durch eine Stadt fährt und entscheiden muss, ob ein Fussgänger den Weg kreuzt und ob gebremst oder ausgewichen werden muss. Die Anwendungen, in denen solche mobile Roboter eingesetzt werden, sind sehr anspruchsvoll. Das Studium beinhaltet die verschiedenen Ingenieurdisziplinen Elektronikentwicklung, Sensorik, Softwareentwicklung und Konstruktion.

Weitere Details

• Bachelorstudium Mobile Robotics: fhgr.ch/mr
• Siemens Excellence Award