Smart Mobility Humanoider Roboter kann herkömmliche Flugzeuge fliegen

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Koreanische Forscher haben den ersten humanoiden Roboterpiloten der Welt entwickelt. PIBOT kann problemlos in den Pilotensitz gleiten und mit seinen Händen Schalter im Cockpit umlegen. Er nutzt auch KI-Technologie, um sich Flugkarten und Notfallprotokolle einzuprägen.

PIBOT ist ein humanoider Roboter, der in einem normalen Cockpit sitzen und den gesamten Flugablauf vom Start bis zur Landung mit den üblichen Steuerknüppeln und der Instrumententafel durchführen kann. Der Roboter kann diese Vorgänge fehlerfrei durchführen, sobald er gelernt hat, wie man alle Knöpfe und Schalter im Cockpit eines Flugzeugs bedient. PIBOT ist in der Lage, das Flugzeug sicher auf der Landebahn zu landen, indem er die Bewegung des Flugzeugs genau misst, viel genauer als ein menschlicher Pilot es könnte.

Entwickelt wurde PIBOT (PIlot+roBOT) von einem Forscherteam unter der Leitung von Prof. David Hyunchul Shim am Institut für Robotik (KIR) des Korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST).

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Die zwei Möglichkeiten des autonomen Fliegens

Die Methoden zur Entwicklung eines unbemannten Luftfahrzeugs lassen sich in zwei Bereiche unterteilen. Eine Möglichkeit ist die Entwicklung eines eigenen unbemannten Flugzeugs mit einem maßgeschneiderten Flugzeugdesign und eingebauten Aktuatoren. Dies ist jedoch zeitaufwändig und teuer und erfordert einen völlig neuen Entwurfs- und Zertifizierungsprozess. Die andere Möglichkeit besteht darin, ein vorhandenes Flugzeug mit zusätzlichen Flugsteuerungssystemen zu automatisieren. Dieser Prozess erfordert zwar keine zusätzliche Zulassung des Flugzeugs, aber das Flugzeug muss dennoch in großem Umfang an der Flugsteuerung und verschiedenen Schaltern und Reglern geändert werden.

Der Roboter im Pilotensitz

Als Alternative zu diesen beiden bestehenden Ansätzen hat das Team von Prof. Shim einen humanoiden Roboter entwickelt, der auf den Pilotensitz gesetzt werden kann, wo der Roboter verschiedene Steuergeräte, Knüppel, Regler und Schalter bedient. Auf diese Weise muss das Cockpit nicht verändert werden. So kann der gesamte Automatisierungsprozess sehr einfach durchgeführt werden, indem man den Roboter einfach in das Flugzeug setzt und den Typ des Flugzeugs angibt. Das Team hat eine Studie durchgeführt, um die Machbarkeit des vorgeschlagenen Systems zu validieren, indem es den Roboter eine Reihe von Flugroutinen in einem Flugzeugcockpit in Originalgröße durchführen ließ.

PIBOT fliegt besser als ein Mensch

Der Roboterpilot besteht aus dem humanoiden Roboterkörper und der Software zur Steuerung des Flugzeugs. Der Roboter hat zwei Arme, zwei Beine und eine Software, mit der er jedes zugewiesene Fahrzeug steuern kann. Angetrieben von der Software versteht der Roboter die Zustände des Flugzeugs, wie Position, Geschwindigkeit und Fluglage, und führt verschiedene Aktionen aus. In einer typischen Sequenz beginnt der Roboter mit dem Einschalten des elektrischen Systems, dem Anlassen des Motors, dem Rollen, dem Starten, dem Steigen, dem Kreuzen, dem Sinken, dem Anflug und der Landung sowie den Verfahren nach der Landung. PIBOT kann all diese Abläufe mit einer Genauigkeit und Wiederholbarkeit bewältigen, die die eines menschlichen Piloten übertrifft.

PIBOT erkennt den Status des Flugzeugs

PIBOT empfängt die Informationen des Host-Flugzeugs über das Netzwerk, was vorteilhafter ist als ein menschlicher Pilot, der nur mit dem Instrumentenbrett interagieren muss. Während der Simulation werden die Flugzeuginformationen von einem Flugsimulator (X-Plane) übertragen, und auf der Grundlage dieser Informationen kann PIBOT den Status des Flugzeugs erkennen. PIBOT kann die Befehle auch über das Netzwerk senden, wenn dies erlaubt ist, aber der normale Zugangspunkt werden herkömmliche mechanische Schnittstellen wie Steuerknöpfe und -sticks sein.

Airbus möchte PIBOT im Elektroflugzeug E-fan einsetzen

Wenn die Technologie zum Fliegen von Flugzeugen, die ausschließlich von Computern gesteuert werden, weiter fortgeschritten ist, wird es nicht mehr nötig sein, dass ein echter Mensch Testflüge für die Entwicklung eines neuen Flugzeugs durchführt. Das europäische Unternehmen Airbus hat das Forschungsteam gefragt, ob es möglich ist, PIBOT für den Testflug seines neu entwickelten Elektroflugzeugs E-fan einzusetzen. In Kriegszeiten wäre es möglich, veraltete Flugzeuge zur Aufklärung über feindlichem Gebiet von einem Roboterpiloten fliegen zu lassen, und in kleinen und mittelgroßen Flugzeugen, die keine automatische Flugsteuerung haben, kann ein PIBOT den Co-Piloten ersetzen, was wirtschaftlich vorteilhaft ist. Das PIBOT-Team von Prof. Shim wurde zum Sommer-Davos 2016, dem Jahrestreffen der New Champions 2016 in Tianjin, China, im Juni eingeladen. Insgesamt wurde die PIBOT-Forschung über die einfache Anwendung auf unbemannte Flugzeuge hinaus als eine der bahnbrechenden Technologien für die Zukunft anerkannt, bei der die menschliche Rolle durch intelligente Roboter unterstützt oder sogar ersetzt werden kann. Bleiben Sie dran für weitere Entwicklungen ... in nicht allzu ferner Zukunft könnte der Roboter tatsächlich ein echtes Flugzeug fliegen.

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