Drone als postbode en levensredder (video)

Luchtvaart- en robotica-ingenieur Bart Theys van het Leuvense Departement Werktuigkunde kwam zo’n vijf jaar geleden met het idee voor dit type drone en baseerde zich daarvoor op twee bestaande modellen. 

"De meest gebruikte drones zijn multicopters", zegt Theys. "Die hebben meerdere propellers en kunnen makkelijk opstijgen, dalen en nauwkeurig op een bepaalde plaats blijven hangen. Ze zijn handig om luchtfoto’s te nemen, maar niet geschikt om snel en ver te vliegen. Drones met vleugels en een staart kunnen dat wél, maar hebben hulp nodig bij de lancering en vragen veel plaats om te landen. Wij hebben het beste van beide systemen gecombineerd: de drone stijgt op met behulp van propellers, maar heeft ook vleugeltjes waardoor hij veel snelheid haalt en lange afstanden aankan." 

Voor de ontwikkeling van de drones maakt Theys gebruik van een speciaal algoritme. "Daarin kan je verschillende grootheden zoals gewenste snelheid, gewicht of afstand ingeven, waarna het algoritme de meest geschikte ontwerpen berekent. De verschillende onderdelen worden gemaakt met een 3D-printer, waardoor we die nieuwe ontwerpen ook snel en efficiënt kunnen testen. Een heel verschil met vroeger, toen we nog met hout en lijm aan de slag moesten. Door tientallen verschillende prototypes te ontwikkelen en optimaliseren, zijn we erin geslaagd Cargocopters te maken die twee keer zo snel en ver vliegen als eerdere multicopters." 

Flying doctors 

Met de Verti-KUL, zijn allereerste drone-experiment uit 2014, toonde Theys al aan dat je de vliegtuigjes kan inzetten om kleine pakketjes van één kilogram af te leveren. De nieuwe en verbeterde Carcocopters kunnen nog grotere ladingen aan en zijn bovendien nuttig bij ziekenhuisinterventies of surveillanceopdrachten. 

"We hebben momenteel verschillende projecten lopen die elk een apart type drone vereisen", zegt Theys. "Zo hebben we voor bpost een proefmodel ontwikkeld dat postpakketjes tot twee kilogram kan afleveren. Je kan er leveringen in kwijt ter grootte van een schoenendoos en het is voorzien van een GPS-systeem dat tot op twee centimeter nauwkeurig de locatie van het toestel bepaalt. Het is natuurlijk niet de bedoeling dat die drones onze postbodes vervangen, maar ze kunnen hun werk wel verlichten. Bijvoorbeeld door de toenemende vraag naar pakkettransport door e-commerce op te vangen." 

Met de gemeente Heist-op-den-Berg werken Theys en zijn team dan weer samen voor de ontwikkeling van een ambulancedrone. "Die gemeente is tamelijk groot en ziekenhuizen liggen erg ver uit de buurt. Ziekenwagens arriveren er doorgaans na twaalf minuten. Voor wie een hartstilstand krijgt, is dat meestal te laat. Onze drones vliegen met een snelheid van 120 kilometer per uur en kunnen worden uitgerust met een camera en draagbare defibrillator. Binnen enkele minuten kan de drone op de gewenste locatie zijn en zo dus mensenlevens redden." 

 "Ziekenhuizen kunnen drones ook inzetten voor het transport van weefsel- en bloedstalen naar het laboratorium, of om urinestalen op te halen bij de huisdokter", zegt Theys. "En ook de brandweer- en politiediensten zien er mogelijkheden in. Wanneer het brandweerkorps bijvoorbeeld een oproep krijgt, kan een Cargocopter met camera meteen beelden gaan nemen. Zo kunnen brandweermannen nog voor ze arriveren de ernst van de situatie inschatten en bepalen hoeveel manschappen ze nodig hebben." 

Dronewet 

Hoewel de sciencefictionverhalen wel érg dichtbij lijken te komen, is het nog even wachten op de eerste drone die je nieuwe sneakers komt afleveren. En ook die hartstilstand in Heist stel je beter nog even uit. "Er is sowieso nog verder onderzoek nodig", zegt Theys. "Momenteel proberen we de snelheid nog verder op te drijven en de drones veiliger en autonomer te maken. Daarnaast zijn onder meer sensoren nodig om obstakels te signaleren en grondstations waar de drones probleemloos kunnen landen. De lange-afstandscommunicatie moet ook verbeterd worden."  

Ook de wetgeving is nog toe aan verandering, zegt Theys. "Momenteel mogen in België drones niet verder vliegen dan het oog kan waarnemen. Daarnaast houdt de wetgeving geen rekening met onderzoek en ontwikkeling, waardoor je elk nieuw testmodel moet inschrijven en verzekeren. Dat is erg omslachtig en remt het onderzoek af. Gelukkig kunnen we rekenen op de steun van initiatieven zoals Droneport in Sint-Truiden, waar we tests doen in een luchtruim dat speciaal voor drones kan worden afgesloten."

"Met onze verschillende pilootprojecten willen we het nut van de dronetechnologie aantonen en zo aansturen op uitzonderingen in de wetgeving", besluit Theys. "Zo zien we over een paar jaar hopelijk de eerste servicedrones in het straatbeeld." 

Pieter-Jan Borgelioen, KU Leuven

Het Cargocopter-team: (vlnr) Stijn Debecker, Bart Theys en Wim Lemkens