Undervandsdrone fra DTU støvsuger fejlslagne golfbolde op af søer

Med et ’svuirsjj’ suser golfbolden hen over banen mod greenen, men en gang imellem kommer der en sø i vejen, som bolden plopper i.

Golfspilleren tager en ny bold frem og fortsætter spillet, mens den første bold lægger sig til rette i søen.

Der kan den så ligge op mod et år, før en dykker bliver sendt ud efter dem, fortæller Haroon Sajjad, som er kandidatstuderende inden for Technology Entrepreneurship på DTU.

»Golfbolden kan nå at opløse sig en del på et år, hvilket både forurener og giver ringere mulighed for at genbruge boldene igen. Så vi vil gerne tilbyde en løsning, hvor vi per abonnement kommer ud en gang om måneden med en undervandsdrone og henter boldene op. Tre klubber har allerede vist interesse,« fortæller han.

Haroon Sajjad arbejder sammen med fire – snart seks – medstuderende i deres startup ODrone, som er en forkortelse af ’Ocean Drone’. Tanken er nemlig på længere sigt er at få dronen ud at samle affald i havene.

I første omgang skal den dog dykke efter golfbolde, og gruppen er godt i gang med udviklingen som et af 19 udvalgte projekter i acceleratorprogrammet Danish Tech Challenge, der foregår i DTU’s Science Park i de kommende måneder.

»Det startede med, at vi havde et forløb sammen på DTU, der hedder ’digital trends’, hvor vi talte om, hvilke teknologier man kunne bruge til at løse konkrete problemstillinger,« fortæller Haroon Sajjad.

»Samtidig læste jeg en artikel om en, der havde tjent mange penge som barn på at samle golfbolde ind for at sælge dem videre. I hvert fald indtil golfboldforhandlerne blev sure over, at han ødelagde deres forretning. I dag er der dog langt mere fokus på miljøet, så nu giver det god mening for alle at få dem samlet op,« siger han.

Millioner af golfbolde forsvinder om året

En ph.d.-afhandling fra på Stanford University har således vist, at golfbolde forurener en del over tid, da både lak og farve på overfladen ledes ud i vandet, men også dele af den plastholdige kerne.

Forskerne havde samlet knap 40.000 bolde op fra kysterne i Californien nær fem golfbaner, hvor de kunne se, hvordan celleplastmaterialet polyurethan løbende var blevet opløst fra overfladen.

Af de indsamlede bolde estimerede de, at knap 30 kg mikro- og nanoplast var blevet ledt ud i havet, inden de blev samlet op.

»Så med 600 millioner forsvundne golfbolde om året på verdensplan, bliver det til en del,« siger Haroon Sajjad.

ODrone har fået delene til dronen leveret gennem DTU og er herefter begyndt at modificere den fra ende til anden.

For at kunne bevæge sig rundt i søen i alle tre dimensioner er dronen udstyret med seks motorer, og den orienterer sig ved hjælp af dels et frontkamera, dels af et GoPro-kamera, som giver bedre udsyn i det grumsede vand end det fastmonterede kamera.

»Det har været en udfordring for os at få dronen til at bevæge sig ordentligt sammen med robotarmen, da alle delene skal køre superpræcist i forhold til hinanden, så dronen ikke kommer til at svømme skævt,« understreger Haroon Sajjad.

Robotarmen bliver skrottet

Algoritmen, som tager beslutningen om, hvad der er en golfbold, og hvad der skal ske med den, er udviklet af gruppen selv i Python, og elektronikken er monteret på en Raspberry Pi, som sidder i et vandtæt kammer centralt i dronen.

Den er blevet trænet med en lang række billeder og videoer af golfbolde i mere eller mindre grumsede søer og under testsvømninger i en swimmingpool. Især er det golfboldenes farver, størrelser og de velkendte fordybninger i boldene, som kameraerne kigger efter, og dronen vil under brug løbende finpudse sine færdigheder.

Under testene var dronen udstyret med en robotarm, som samlede boldene op med en ’mund’, der kunne åbne og lukke sig om bolden for at føre den ind i en kasse. Men det viste sig svært at styre motorikken på den.

»Vores vision-teknologi har kunnet genkende 95 procent af boldene, og vi har indtil nu samlet 10-15 op med robotarmen. Men efter to-tre test i en pool kom der vand i armens elektronik, så samlet set blev den for kompleks at arbejde med,« siger Haroon Sajjad.

Derfor er planen nu at montere en slags støvsuger i bunden af dronen, som i stedet suger boldene op i et kammer.

»Dronen skal arbejde lidt som en robotstøvsuger, der scanner søen, lægger en rute og begynder at suge golfboldene op,« siger Haroon Sajjad.

Der er også tanker om flere kameraer og en sonarsensor samt muligvis en radarsensor for at give dronen de bedst tænkelige muligheder for at orientere sig på både dybt og lavt vand og styre uden om både jord og alger uden at stoppe op.

I dialog med golfklub

Ifølge Haroon Sajjad er gruppen i dialog med Furesø Golfklub, så dronen kan blive testet i det rigtige miljø, og så er det planen at komme væk fra fjernbetjeningen, så dronen kan arbejde mere autonomt.

Hvad angår vægten, ligger der også en del arbejde. Den vejer nemlig omkring 10 kg, så den synker ned med det samme, når den kommer i vand.

For at få den til at flyde, så den på længere sigt også vil kunne omkranse flydende plastic eller oliespild på overfladen af floder og have, ser gruppen også på materialer som kulfiber.

»Hvis der er plast eller olie, der flyder på vandoverfladen, skal dronen kunne flyde hen og fange det med et net som en lasso,« siger Haroon Sajjad.

Batteriet bliver derfor også en faktor, da det som udgangspunkt kun holder i fire timer, og en tur på havet forventes at dræne det hurtigere, bl.a. pga. de kraftigere strømme under vandet. Samtidig skal algoritmer og kameraer opgraderes til at kunne genkende mange forskellige typer materialer fra hinanden, hvis dronen skal sendes på havet.

»Så nu starter vi lige med golfboldene, men det er ikke idéer og ambitioner, vi mangler,« fastslår Haroon Sajjad.

(Denne artikel er skrevet sammen med vores 9. klasses-praktikant Signe Bredskov).