Zend je helikopter de ruimte in en koppel aan het ISS

Met een nieuwe EAS-app kan je een vliegtuigje besturen alsof het in een baan om de aarde draait. Het blijkt nog nuttig voor de wetenschap ook.

„Wil jij ook even?” Guido de Croon, robotica-onderzoeker aan de TU Delft, speelt met grotemensenspeelgoed: de AR Parrot quadcopter, een vliegtuigje met vier horizontale propellers, voorzien van camera’s en sonar, te besturen met een iPhone. „Hier rechts druk je om omhoog en omlaag te gaan.” Naar links, rechts, voren en achter beweeg je door de iPhone te kantelen, waardoor de Parrot meekantelt.

We zijn in de tentoonstellingshal van ESTEC, het onderzoekscentrum van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, waar De Croon eerder onderzoeker was. Samen met zijn student Paul Gerke ontwikkelde hij de game-app Astrodrone, waarmee je de Parrot niet alleen kunt besturen maar ook kunt aankoppelen – docken in ruimtevaartjargon – aan het internationale ruimtestation ISS.

Virtueel dan. In werkelijkheid vliegen we gewoon op een klein rood-groen-markeerstickertje af dat tegen een van de tentoongestelde modules aangeplakt is. Een camera op de voorkant van de Parrot filmt het stickertje en verzendt de beelden naar de iPhone. Op het schermpje wordt het stickertje omgetoverd in de aanblik van de opdoemende aankoppelmodule van het ruimtestation, net als toen André Kuiper het Dragon-ruimtevrachtschip aankoppelde. Augmented Reality heet dat.

Het besturen van de stabiele Parrot blijkt gemakkelijk. Na een half minuutje oefenen lukt het al om een koppeling uit te voeren. 154 punten „Niet slecht voor een eerste keer”, zegt De Croon. Zijn eigen high score is 360.

Het mooie is: het gaat niet alleen om het gamen. De Croons wetenschappelijke specialiteit is het destilleren van bewegingen uit camerabeelden van bewegende robots. „Nu leiden we zulke bewegingen af uit de optical flow, het patroon waarin de pixels in het zicht lijken te verschuiven als je beweegt.” Maar die techniek heeft nadelen: het kost veel rekenkracht, en draaiingen en lineaire bewegingen zijn moeilijk te scheiden.”

Een nieuwe techniek is om uit het beeld meteen visuele kenmerken te destilleren: groepjes hoekpunten of randjes van voorwerpen die eruitzien als een driehoek of vierkant bijvoorbeeld. „Als je dichterbij komt, lijken zulke patronen groter te worden. Zulke veranderingen zijn onafhankelijk van draaiingen, en het kost ook minder rekenkracht om ze automatisch te detecteren.”

Om deze methode fijn af te stemmen zijn experimentele gegevens nodig: beelden van naderende muren. De Croon: „Liefst zo veel mogelijk, in veel verschillende omgevingen: buiten, binnen, in zonlicht, in rommelige omgevingen.” Dus besloot hij – geheel volgens de tijdgeest – om het testvliegen te crowdsourcen.

Parrot-bezitters, waarvan er inmiddels zo’n half miljoen zijn, kunnen de app gratis downloaden en vervolgens eindeloos aanvliegen tegen muren, die virtueel vermomd zijn als ruimtestation. De app destilleert uit de beelden hoekpunten en andere kenmerken, en stuurt die in een gecomprimeerd bestandje naar De Croon.

Het loopt heel aardig, zegt De Croon: „De app is in twee weken 4.000 keer gedownload. Zo’n 400 mensen hebben hun data al geüpload.” Waardevolle informatie? Dat weet De Croon nog niet. De lancering van de app was veel werk. „Ik ben er nog niet aan toegekomen.”