Mens vestjyderne kan nyde efterårssynet af 'sort sol' - dvs. gigantiske fugleflokke, som dækker himmelhvælvet, mens de cirkler i komplekse mønstre - har et hold schweiziske robotstuderende demonstreret, at flyvende robotter kan udføre præcis det samme nummer.

Det skete i Californien tæt ved Golden Gate-broen i San Fransisco ved International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2011), som blev afholdt 25.-30. september 2011.

De små fly er blevet 'oplært' af Sabine Hauert fra EPFL (École Polytechnique Fédérale De Lausanne), i løbet af hendes ph.d.-studium. Hun er også leder af forskerholdet og demonstrerede på konferencen en autonom UAV-flok på ti fly. I computersimuleringer har hun dog vist, at flokke af op til 100 fly kan gøre det samme uden at støde ind i hinanden.

Sabine Hauert forbedrede en styringsalgoritme, som blev udviklet af forskeren Craig Reynolds i 1986. Algoritmen går ud fra, at fugle i flok er nødt til at kommunikere indbyrdes for at kunne holde deres dynamiske pladser i flokken.

Man tager et robotfly
Så i det schweiziske SMAVNET-projekt brugte Sabine Hauert ti eksisterende mikro-UAV'er, hentet fra et af den schweiziske læreanstalts spinoff-firmaer SenseFly, som har udviklet et 0,5 kg tungt overvågningsfly, der overhovedet ikke kræver at operatøren er uddannet til at styre det.

Operatøren skal kun tænde for den elektriske motor, smide flyet op i luften og tænde sin computer. Computeren opretter en trådløs kontakt til flyet, og flyet følger derpå en rute, der på forhånd er lagt ind på computeren. Når ruten er gennemfløjet, og der er taget foto undervejs, vender flyet hjem til udgangspunktet og lander selv.

Sådanne fly har fået indlagt den forbedrede Craig Reynolds-algoritme, så de er blevet i stand til automatisk at oprette et trådløst netværk, så snart de kommer i luften. Og ved hjælp af deres hastighedsmålere, GPS og radionetværk holder de sig flyvende, holder indbyrdes afstand og følger hinandens bevægelser.

»Flokflyvning kræver tre ting: Man skal flyve med samme hastighed og retning som sine naboer, man skal undgå at ramme dem, og man skal holde sig sammen,« forklarer Sabine Hauert i en pressemeddelelse.

Tre forskellige eksperimenter viste, at hvis man fratager robotterne deres evne til skarpe drej, så bliver flokken løsere og fylder mere på himlen. Hvis de får lov til at dreje skarpt, men der i stedet skrues ned for det trådløse netværks rækkevidde, vil flokken jævnligt splitte sig op i mindre grupper, der igen mødes og slutter sig sammen.

Og hvis flokken får lov til at dreje skarpt og kommunikere langt, så holder flokken sig samlet i én, tæt gruppe hele tiden.

I dag er Sabine Hauert ansat som post.doc.-studerende på MIT (Massachussets Institute of Technology) i USA.