Drones-as-a-Tool

Aktivitetspaln nr. D3 - 2019-2020

Teknologisk Institut vil montere værktøjer på flyvende, rotorbaserede droner og dermed åbne helt nye kommercielle markeder for autonome droneapplikationer. Dronerne vil være i stand til autonomt eller delvist-autonomt at udføre forskellige arbejdsprocesser i direkte interaktion med omgivelserne –

Drones-as-a-Tool (DaaT). I dag bruges kommercielle civile droner hovedsageligt til dataopsamling via kameraer og sensorer, men et utal af potentielle nye forretningsmuligheder åbner sig, hvis dronen også fysisk kan interagere med omgivelserne fx indenfor byggeri (fugning, maling, rengøring), landbrug, gartneri eller naturarealer (positionsbestemt spredning af bekæmpelses- eller forebyggelsesmidler), maritimt (rengøring af svært tilgængelige overflader) og luftfart (de-icing af fly).

Teknologisk Institut har i de seneste år opbygget en solid portefølje af viden og teknologi på droneområdet, men det til trods, har det vist sig problematisk at identificere tilstrækkeligt stærke businesscases på dronebaseret dataopsamling alene. Ofte er det f.eks. ikke nok at kunne spare etableringen af et stillads ved inspektion af bygningsrevner, hvis den efterfølgende manuelle udbedring af skaden alligevel kræver at man etablerer det. Så for at skabe det fornødne forretningsfundament skal dronerne ikke blot selv kunne identificere et problem, men også være i stand til selv at løse det.

Den slags løsninger er dog svære at realisere grundet dronetekniske begrænsninger og lovgivningsmæssige barrierer som kort flyvetid, upræcis positionering, manglende online dataprocessering, lav datasikkerhed og lav person- og materielsikkerhed, og ikke mindst kravet om, at dronen altid flyves inden for operatørens synsvidde. Det betyder, at der i praksis ofte fokuseres på lavteknologiske løsninger uden store skaleringsmuligheder, hvor flyvninger udføres manuelt og data efterfølgende ligeledes processeres manuelt. Det er en bremseklods for væksten i den danske dronebranche.

Kort flyvetid er bredt anerkendt som en af de største barriere for udbredelse af autonome dronesystemer. Ved at anvende kablede droner, hvor droner forsynes med strøm, data og materiale gennem kabler fra en basestation reduceres eller fjernes flere begrænsninger. Rækkevidden er dog stadig begrænset sammenlignet med en fritflyvende drone – og kablet i sig selv begrænser flyvning over objekter og i smalle passager pga. risiko for skamfiling og fastklemmelse af kablet – men monteres basestationen på en selvkørende (mobil) robot opnås en meget stor fleksibilitet ift. DaaT-applikationer.

Udviklingen af teknologier til øget flyvetid for DaaT-droner er derfor et afgørende alternativ for at imødekomme industrielle behov. Internal Combustion Engines (ICE) er den foretrukken energiløsning til langdistanceflyvning, men et lovende alternativ er Højtemperatur brændselsceller [Solid Oxide Fuel Cell] (SOFC) som benytter butan – en emissionsfri teknologi, som er meget energieffektiv. Samme teknologier udmærker sig ved indendørs anvendelse i følsomme miljøer og områder med menneskelig aktivitet, hvor den emissionsfri teknologi kan erstatte f.eks. benzingeneratorer, der i dag er den gængse måde at forsyne kablede droner med strøm.

Dronebranchen er i kraftig udvikling, men er kendetegnet ved, at de tekniske løsninger kun bliver økonomisk attraktive, hvis branche-standarder og lovgivning formår at følge trop. Den danske dronelovgivning revurderes med jævne mellemrum, men vil i meget høj grad blive påvirket af den kommende EU-lovgivning. Samtidig er dronestandarder under udarbejdelse under Europakommissionen, hvilket også vil få stor indflydelse på den danske dronebranche, da Danmark er forpligtet til at implementere EU-standarder.

Det er således vigtigt, at danske interesser repræsenteres proaktivt i standardiseringsarbejdet med de tilhørende muligheder for at påvirke de fremtidige tekniske krav og rammevilkår. Teknologisk Institut har stor erfaring med deltagelse i standardiseringsarbejde, og er allerede medlem af dronestandardiseringsgruppen under Dansk Standard DS/S-831. Denne aktivitet vil fortsætte arbejdet, og, med afsæt i branchens udfordringer og nye teknologiske muligheder, varetage danske interesser.

Aktiviteten vil opbygge serviceydelser omkring valg, test og verificering af teknologiske delkomponenter til applikationsspecifik bestykning af DaaT-systemer, foruden udvikling og understøttelse af virksomheders brug af delkomponenter, herunder: kundetilpasset dronedesigns, positioneringssystemer, værktøjer, bevægelsesplanlægning, applikationsstyring og energisystemer. Serviceydelserne forventes udbudt til professionelle brugere af droner, der ønsker at øge deres opgaveportefølje, systemintegratorer, der vil tilbyde nye teknologiske løsninger og producenter, der vil være med til at skabe en ny generation af droneteknologi. Interessenter kan potentielt også være traditionelle robotintegratorer, der vil udvide deres eksisterende forretning med dronekomponenter.

Aktiviteten omtalt ovenfor er bl.a. støttet af Styrelsen for Institutioner og Uddannelsesstøtte under Uddannelses- og Forskningsministeriet.