From ground zero to sky hero

Bram
Dupré

'Een wervelende symfonie van aanwijzingen weerklinkt in het commandocentrum: ‘Links, wacht, nu rechts! Misschien iets lager, stop... Let op die golf!’ Helaas blijkt de kans op slagen in deze omstandigheden een onmogelijke taak. Gelukkig wacht innovatie achter de horizon…

Stel je voor dat je een lijst moet opstellen met de meest toonaangevende technologische doorbraken van de afgelopen jaren. Welke zou je dan in het zonnetje zetten? Zonder twijfel zal de drone niet ontbreken. Deze veelzijdige technologie is tegenwoordig dan ook niet weg te denken. Van hulpdiensten tot filmindustrie, vastgoed, defensie en zelfs landbouw: drones hebben terrein gewonnen in uiteenlopende sectoren. Maar heb je al nagedacht over hun mogelijkheden op zee? Unmanned Aerial Systems (UAS), zoals ze ook wel genoemd worden, bieden verbazingwekkende voordelen. Gedurende mijn projectstage ontwikkelde ik een robotisch systeem dat operatoren in staat stelt veilig met drones op zee te werken én wetenschappelijk onderzoek te verrichten.

Een compact luchtvaartwonder met grote beloftes

Opsporings- en reddingsmissies, inspecties aan offshore windmolenparken en het permanent monitoren van zonneparken worden dankzij drones niet alleen goedkoper, maar ook veiliger. Dit compacte luchtvaartwonder heeft de kracht om op een economische en effectieve wijze deze taken te vervullen. Toch is er één uitdaging die net zo groot is als de beloftes: batterijduur. Net zoals bij alle elektrische voertuigen speelt de levensduur van de batterij een cruciale rol. Opstijgen vanaf de kustlijn is dus verre van efficiënt en vaak zelfs onmogelijk.

Een nieuwe dimensie: drones vanop schepen

De sleutel ligt in het vermogen om drones vanaf schepen te laten opstijgen en landen. Dit opent deuren naar nieuwe mogelijkheden en grenzeloze toepassingen. Echter moeten bij maritieme activiteiten talloze variabelen in acht moeten worden genomen. De spanning tussen technologie en omgeving, precisie en onvoorspelbaarheid, creëert een complexe puzzel die we moeten ontcijferen.

In een wereld waarin lucht-zeegrenzen vervagen, staan we voor een nieuwe uitdaging: drones die niet alleen de hemel trotseren, maar ook de golven domineren. De beloning? Een horizon vol ongekende mogelijkheden.

Nieuwe generatie hightech zet voet aan wal

Innovatie reikt nieuwe hoogten in de internationale roboticawereld met de opkomst van Dronehub, later omgedoopt tot Dronedock, een revolutionair kenniscentrum en trainingslocatie naast het Vlaams Luchtvaartopleidingscentrum (VLOC) te Oostende. Er wordt gefocust op het inzetten van robotische technologie in de maatschappij, ter land, ter zee en in de lucht. Binnen de dynamische wereld van onderzoek is gespecialiseerde apparatuur van onschatbare waarde. Daarom werd mij gevraagd een oplossing te bieden voor het landingsprobleem op schepen. Als reactie op Dronedocks visie ben ik verheugd om mijn bijdrage te presenteren: het multifunctionele Experimenteel Stewart Platform. Maar wat maakt dit innovatieve technologische hoogstandje precies zo bijzonder? Het is een geavanceerd, robotisch platform dat aan strikte technische eisen voldoet en bestand is tegen de meest uitdagende omstandigheden op marine- en onderzoeksschepen. Met de mogelijkheid om op de bewegingen van het schip te anticiperen en deze te compenseren, legt dit platform de fundering voor veilige en succesvolle landingen.

Foto: Locatie Dronedock - Kaartgegevens ©2023 Google

Locatie Dronedock - Kaartgegevens ©2023 Google

Duizendpoot, letterlijk en figuurlijk

Niet alleen slaagt dit platform erin om aan alle vereisten van het oorspronkelijke vraagstuk te voldoen, maar het opent ook de deur naar andere toepassingen binnen de testfaciliteiten van Dronedock. Het platform met een stevige driepotige basis doet dienst als een dynamische trillingssimulator en bovendien als certificeringsuitrusting. Hierbij worden apparaten getest op hun IP-graad – de mate van bescherming tegen water en stof. Dit unieke vermogen wordt versterkt door de buitengewone zeewaardigheid van het zesarmig platform, dat de robot meekrijgt uit het ontwerpproces.

Daarnaast vervult het platform een functie als een realistische trainingsarena voor dronepiloten. Hier worden ze uitgedaagd om met precisie te landen op bewegende schepen, zonder daadwerkelijk de zee op te gaan. Het platform simuleert nauwgezet de bewegingen van een schip. Om dit te verwezenlijken, wordt bovenop de robot een landingsdek gemonteerd met bijhorend grijpsysteem. De automatische verankering zorgt ervoor dat drones bij landing onmiddellijk vast aan dek staan.

 

 

Rough seas make skilled naval aviators, but safety training and preparation makes them masters of the skies. – Bram Dupré

Choreografie der systemen

Het geheim achter het succes van het Experimenteel Stewart Platform ligt in de verfijnde stabilisatie en het orkestreren van complexe acties tussen subsystemen. Zo werd bestaande industriële technologie heruitgevonden. Dankzij de inzet van cutting-edge ontwerptechnieken, hoogstaande materialen en geavanceerde technologieën, zijn elektronica, software en mechanisch design op harmonieuze wijze verweven. Uiteraard werden geen compromissen gesloten bij strenge veiligheidsbeoordelingen, die voldoen aan alle industrienormen.

Nieuwe horizonten exploreren

In een tijd waarin de luchtvaartindustrie evolueert en nieuwe ecologische horizonten verkent, werpt Dronedock zich op als een visionaire speler, mede dankzij het Experimenteel Stewart Platform. Dit project laat zien dat grenzen verlegd kunnen worden en dat de toekomst van de drone-industrie beloftevol is. Het belichaamt vernieuwing en markeert een sprong voorwaarts in de wereld van drone-training en luchtvaartonderzoek. Hoog tijd om op te stijgen en de wereld te verkennen!

With every technological innovation, we rise to new heights as we push the boundaries of possibility. The Experimental Stewart Platform project, born out of dedication and passion, shows us that the sky is no longer the limit, but the beginning of discovery. – Bram Dupré

Foto: Het Experimental Stewart Platform bij Vives DroneLAB, Oostende. ©2023 Bram Dupré

Het Experimental Stewart Platform bij Vives DroneLAB, Oostende. ©2023 Bram Dupré

Download scriptie (48.04 MB)
Genomineerde shortlist Bachelorprijs
Genomineerde longlist mtech+prijs
Universiteit of Hogeschool
Thomas More Hogeschool
Thesis jaar
2023
Promotor(en)
Frank Peeters