News 21.06.2018, 16:00 Uhr

Winziger MIT-Prozessor für Mini-Drohnen

Bienengrosse Fluggeräte sollen Daten künftig noch besser verarbeiten. Dazu haben Forscher einen kleinen und stromsparenden Prozessor entwickelt.
Nur 20 Quadratmillimeter gross ist ein neuer Prozessor, den Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt haben. Gleichzeitig ist er ein Vorbild beim Sparen von Strom. 24 Milliwatt reichen schon. Das ist ein Hundertstel dessen, was die kleinste Birne mit Leuchtdioden beansprucht. Der Winzling soll Drohnen das Navigieren ermöglichen, die kaum grösser sind als Bienen. Die bisher kleinsten Drohnen reichen an dieses Format noch nicht heran, können aber ebenfalls mit dem «Navion» genannten Prozessor ausgestattet werden. Als Start- und Landeplatz dient die Handinnenfläche.

Schnelle Datenverarbeitung

Den Winzling geschaffen hat ein Team um Vivienne Sze, Juniorprofessorin für Elektrotechnik und Computerwissenschaften, sowie Sertac Karaman, Juniorprofessor für Luft- und Raumfahrt. Bei dem völlig neuen Design des Chips wurde neben Grösse und Energieverbrauch auch ein Schwerpunkt auf das Tempo der Datenverarbeitung gelegt.
Der Chip kann bis zu 171 Bilder pro Sekunde verarbeiten. Das ist eine weitaus höhere Bildfrequenz als bei hochauflösendem Fernsehen. Gleichzeitig wertet er die Daten eines Trägheitssensors aus. Beides ist wichtig für eine präzise Navigation. Selbst sogenannte Nano-Drohnen, die fingernagel gross sind, also weit entfernt vom Nano-Format, lassen sich mit Navion ausstatten. Ebenso winzige Roboter, die längere Zeit aktiv sein müssen, aber eine eingeschränkte Energieversorgung haben.

Navion auch für Körpersensoren

«Ich kann mir sogar vorstellen, dass Navion in Wetterballons eingesetzt wird, die monatelang mit einer Batterieladung auskommen müssen», sagt Karaman. Auch Mediziner könnten den Chip nutzen, etwa in Sensoren, die in der Blutbahn mitschwimmen und gesundheitsrelevante Daten nach aussen übermitteln.
Winzige Drohnen lassen sich für Überwachungsaufgaben nutzen. Kameras sind heute so klein und leicht, dass grossformatige Fluggeräte in vielen Fällen überflüssig sind. Oft sind sie überdimensioniert, damit sie schwere Batterien tragen können, welche die Stromversorgung für eine akzeptable Zeit sicherstellen. Die grössten Stromversorger sind dabei die Motoren, welche die Propeller drehen. Der Chip soll jetzt auf einer handelsüblichen Drohne getestet werden, ehe sich die Forscher daranmachen, «künstliche Bienen» zu entwickeln.


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