Eén drone is geen drone

Het was oorspronkelijk bedoeld als kunstproject. Losse rotors – onderdelen van een drone – die elkaar op de grond opzoeken en samenklitten, dan in formatie het luchtruim kiezen. Dan zouden ze vliegend uit elkaar moeten vallen. Vervolgens zou het hele proces zich herhalen. Leuk om naar te kijken.

In 2008 wilde prof. Raffaello D’Andrea van de ETH Zürich dat de vorm van de samengestelde drone door het toeval zou worden bepaald en dus elke keer anders zou uitpakken.

Dat plan is nu grotendeels gerealiseerd. De losse eenheden zijn platte zeshoekige raamwerken geworden, met daarin een rotor. Er is een digitale gyroscoop aan boord (die onder andere de stand in de ruimte waarneemt) en een hoogtemeter. Zo’n eenheid kan via infrarood draadloos met andere eenheden communiceren, en zodra ze fysiek contact maken ook via elektrische verbindingen.

De losse rotors kunnen niet solo vliegen. Zodra ze loskomen van de grond zijn ze instabiel, omdat die ene rotor geen mogelijkheid heeft om verstoringen te corrigeren. Hij kan alleen harder of minder hard gas geven.

Op de grond rijden de losse rotors rond op zoek naar gezelschap. Zijn er collega’s, dan benaderen ze elkaar. Elke zijde van zo’n zeshoek kan contact maken met elke zijde van een andere zeshoek. Ze klikken makkelijk op elkaar vast dankzij magneten en vormen dan onmiddellijk een netwerk. Elke eenheid geeft aan zijn buren door aan welke zijden hij nog meer buren heeft. Zo krijgt elke rotor informatie over de vorm van het geheel. Om stabiel te kunnen vliegen zijn minimaal vier zeshoeken nodig, die niet op één lijn mogen liggen.

Doordat elk onderdeel zijn plaats in het geheel weet, is controle van deze tijdelijke drone eenvoudig. Als het geheel scheefhangt, geldt dat ook voor elk onderdeel. Elke rotor kent de vorm van het geheel en weet dus of hij aan de ‘hoge’ of aan de ‘lage’ kant zit, en dus ook of hij meer of minder gas moet geven om dat te helpen corrigeren. Het werkt, tot en met twaalf eenheden. Dat is het maximum omdat de groep van d’Andrea er nog niet meer heeft. De meest idiote vormen zijn mogelijk: asymmetrisch, met gaten erin, zeester- en sneeuwvlokachtige figuren, vliegende schotels; niets is te gek.

D’Andrea’s collega Raymond Oung zegt tegenover Wired niet geïnteresseerd te zijn in commercialisatie. „Het is een gereedschap voor onderzoek en onderwijs, en ik zie echt geen toepassingen.” Kans dat de technische informatie wordt vrijgegeven voor doe-het-zelvers, is er wel.

Intussen gaan Oung en d’Andrea gewoon verder: nieuwe doelen zijn bestuurbaarheid (wat meer is dan alleen netjes in de lucht blijven) en het vermogen van samengestelde drones om met elkaar in de lucht te koppelen.

Herbert Blankesteijn

Video’s op nrc.nl/wetenschap