Studenten DroneTeam Twente onthullen humanitaire hulpdrone Thunderbird

Het studentendroneteam van de Universiteit Twente heeft de volgende inzending voor de dronewedstrijd iMechE UAS Challenge onthuld: Thunderbird. Het onbemande vliegtuig is ontworpen voor het snelle transport van middelen voor medische hulpverlening.

DroneTeam Twente moet zich voor de inzending voor de dronewedstrijd houden aan verschillende parameters om punten te verdienen, waaronder een maximumgewicht van tien kilogram. Dat is 10kg voor de drone inclusief medische payload, zo legt het studententeam uit. Het team maakt voor de romp gebruik van een 'speciale schuimachtige kunststof' die door een 3d-printer tot het omhulsel van de drone gevormd wordt. Intern gebruikt de Thunderbird een frame van carbon.

Nog een onderscheidende factor van de Thunderbird is het gebruik van een 'boxwing'-ontwerp, waarbij de vleugels van de drone uit één geheel bestaan. “Een cruciale parameter voor efficiëntie is de lift-to-drag-ratio. (...) Met het nieuwe ontwerp hebben we meer opwaartse kracht en minder luchtwervelingen, doordat de voor- en achtervleugels met elkaar verbonden zijn. Ook kun je de horizontale stabilisator weglaten, waardoor de luchtweerstand nog verder afneemt. De verminderde weerstand betekent ook dat de snelheid omhooggaat. De nieuwe drone kan een topsnelheid van 120 km/u halen.”

Naast een gooi naar het podium tijdens de iMechE UAS Challenge wil DroneTeam Twente naar eigen zeggen dat zijn 'drone-innovaties in de echte wereld worden toegepast voor humanitaire doeleinden'. Hiervoor gaat het team samenwerken met ontwikkelingshulporganisaties in Afrika. "In deze gebieden is medische hulp moeilijk bereikbaar. De wegen zijn ongeschikt voor auto's of dorpen liggen niet op de juiste plaats op de kaart. Dit kan tot problemen leiden als er bijvoorbeeld een ambulance nodig is." Een autonome drone kan in een dergelijk geval, ongeacht de staat van de weg, snel medische hulpmiddelen afleveren.

Reacties (51)

Interessant om de beide vleugels met ‘gesloten winglets’ te verbinden, en zo de geïnduceerde weerstand te verminderen!
@droneteamtwente heb je daar cijfers over?
Betreft het verschil met normale ‘open’ winglets? En/of extra spanwijdte? Normale vleugels?

Stemmen jullie ook de snelheid (of eigenlijk de invalshoek) af op de payload?
Om zo altijd de optimale invalshoek te hebben?
Ligt de optimale invalshoek bij jullie ook bij ca 4-5gr?

We hebben geen precieze cijfers die met open winglets zou vergelijken, maar voor dezelfde spanwijdte is dit de beste optie.
Extra spanwijdte (hogere aspect ratio) helpt inderdaad om de efficiëntie te verhogen, maar vanwege omvangrestricties vanuit de competitie kan dat niet, en met dit ontwerp kan je de geïnduceerde weerstand benaderen van een vliegtuig met een veel grotere spanwijdte.
Een ander voordeel van het ontwerp is dat de structurele krachten beter te verdelen over het frame, en daardoor kunnen de vleugels lichter zijn.

Nadat de payload gedropt is (of als je met een lichter pakketje zou vliegen) moet er inderdaad gecompenseerd worden om niet ongewenst hoogte te winnen. Dat doen we dan door de elevators anders te trimmen in onze flight controller (Pixhawk 4) en te spelen met de snelheid.
De drone is afgesteld om met een invalshoek van 0 graden te vliegen, want dan genereert de drone de juiste hoeveelheid lift op cruisesnelheid (90km/u). Maar het klopt dat de lift-to-drag ratio optimaal is bij een iets positieve invalshoek.

[Reactie gewijzigd door droneteamtwente op 13 mei 2022 22:24]

edit: ik zie dat de vraag hieronder al gesteld is, laat maar!

[Reactie gewijzigd door tw_gotcha op 14 mei 2022 12:32]

De wegen zijn ongeschikt voor auto's of dorpen liggen niet op de juiste plaats op de kaart. Dit kan tot problemen leiden als er bijvoorbeeld een ambulance nodig is." Een autonome drone kan in een dergelijk geval, ongeacht de staat van de weg, snel medische hulpmiddelen afleveren.

Is het voor die situaties niet vreemd om de drone te beperken tot 10kg?

Wanneer de wegen ongeschikt zijn voor auto's zal dat meestal komen door slecht weer. Maar een lichte drone kan veel moeilijker met slecht weer overweg dan een zwaardere.
En een grotere drone zal ook een grotere range hebben wat in die situatie ook wel van belang lijkt.

En hoe gaat een autonome drone de weg vinden als een dorp niet op de juiste plaats op een kaart staat?
Gaat ie onderweg aan mensen de weg vragen?

Ik kan me voorstellen dat wanneer iemand buiten een dorp zwaar gewond is dat je met een drone hulpmiddelen kan leveren en dat je een pijlzender plaatst.
Maar kom je dan niet snel in scenarios waarin je eigenlijk een helicopter nodig hebt?

Het klinkt meer als de vereisten voor een amazon pakjes drone, dan een drone die in Afrika medische hulpmiddelen moet bezorgen.

Hi! Het maximumgewicht van 10 kg wordt gesteld door de organisatie van de competitie (de iMechE UAS Challenge). Als je de drone echt inzet hoef je je daar niet aan te houden, en kan je bijvoorbeeld extra batterijen of payload inladen.

Daarnaast is een andere eis dat je drone goed moet kunnen omgaan met slecht weer: die van ons is ontworpen om o.a. goed tegen windstoten te kunnen. Een grotere drone heeft juist meer weerstand, waardoor je minder bereik hebt tijdens de competitie. Onze payload bay is op maat ontworpen voor een AirDropBox, waar modulair noodhulp in kan.

In Afrika zijn er een aantal landen zoals Malawi waar de infrastructuur vanwege overstromingen een groot deel van het jaar slecht is, en je daarom fietsambulances moet inzetten (dit doet Transport4Transport, waar we mee samenwerken). De lokale bewoners verplaatsen hun dorpjes vaak, en vanuit de grond kan het het daarom soms wel twee dagen duren voordat de medicijnen arriveren bij het lokale ziekenhuis. Vanuit de lucht heb je met een drone veel sneller een overzicht van waar je naartoe moet, omdat je dan het dorp kan herkennen. Daarnaast vlieg je over water en bergen heen, en kan iemand in het control center meekijken en de drone eventueel bijsturen.

Een drone kan veel sneller opstijgen en is veel goedkoper dan een helikopter, die al snel €800+ per uur kost. De essentiële benodigdheden met gebruiksaanwijzing kan je dan alvast leveren, zoals een AED, EpiPen, of bloed. Onze drone is de enige waarvan de buitenkant volledig te 3D-printen is, als er iets stuk gaat kan je dat onderdeel dus lokaal uitprinten. Dit maakt hem veel goedkoper en praktischer in afgelegen gebieden.

[Reactie gewijzigd door droneteamtwente op 13 mei 2022 21:01]

Helaas is een half uur (ook 15 min) te lang voor een AED of EpiPen. Die dingen moeten echt binnen een paar minuten gebruikt worden.
(Vandaar dat AED's in Nederland overal in bedrijven en winkelcentra hangen. Dien je binnen 2 minuten een schok toe dan is de overlevingskans 80%. Na 15 min is die kans nog maar 5% als je in de tussentijd continu handmatig reanimatie hebt gedaan anders iets van 1%).

Maar bloed of een antidotum kan natuurlijk wel.
Ik zie overigens net dat Sanquin al een pilot doet met drones om bloed te vervoeren en andere medische goederen. Is die bij jullie bekend?
https://medicaldroneservice.nl/nl/
Qua grootte en gewicht erg vergelijkbaar lijkt het?
Ik ben wel benieuwd hoeveel extra payload jullie kunnen meenemen tov het gewicht door de speciale materialen. Ik heb nergens zien staan hoeveel payload jullie drone kan meenemen?

Uit het artikel was het niet duidelijk of de vereisten van de competitie ook gericht waren op een drone voor medische doeleinden of dat de medische drone een apart doel was met waarschijnlijk ook aparte vereisten.

Ik begrijp uit je reactie dat jullie er rekening mee houden om de drone aan te passen voor gebruik in Afrika.
Denken jullie dan alleen aan zaken als extra batterijen, of denken jullie ook aan upscalen van het model?

Ik zie overigens net dat Sanquin al een pilot doet met drones om bloed te vervoeren en andere medische goederen. Is die bij jullie bekend?

Ja! Zeker bekend. Zij gebruiken een Avy Aera, die is net een stap groter, en zit rond de 20kg waarvan 3kg payload. De spanwijdte van ons is 1.9m t.o.v. 2.4m.

Ik heb nergens zien staan hoeveel payload jullie drone kan meenemen?

Exact hoeveel payload we meenemen tijdens de competitie houden we nog even geheim vanwege de concurrentie . We richten ons op meer dan 2 kg. Zonder gewichtsrestrictie kan dat waarschijnlijk omhoog naar meer dan 3 kg, maar dat is ook afhankelijk van hoeveel batterijen je meeneemt. De reden dat wij met een kleinere drone evenveel mee kunnen nemen komt voor een groot deel door het aerodynamische ontwerp, waarmee we minder luchtweerstand hebben en daarmee een hogere range.

Uit het artikel was het niet duidelijk of de vereisten van de competitie ook gericht waren op een drone voor medische doeleinden.

Tijdens de competitie moet de drone een aantal taken uitvoeren die passen bij een search-and-rescue missie van een overstroming, zoals navigeren, image recognition, een glide test en het accuraat droppen van het pakketje. De drone is voor de competitie ontworpen, maar met Malawi in het achterhoofd.

De aanpassingen zijn inderdaad vooral extra batterijen en betere software. Als je een zwaarder pakketje wilt vervoeren is hij heel makkelijk op te schalen in de 3D-printer, maar voor een klein hulppakket is dat niet nodig.

[Reactie gewijzigd door droneteamtwente op 13 mei 2022 20:13]

Niet mee eens.
Er zijn echt heel veel soorten medicijnen, die je dus centraal kan bewaren en versturen als nodig.
Op die manier hoeft niet iedere post of dokter een voorraad voor exotische medicijnen te hebben.

En nu even nadenken over de consequenties van wat je zegt.
Centraal bewaren: Dus lange range nodig om van die centrale post naar de dokter te brengen. Ergens in Afrika zal een afstand van 100km dan waarschijnlijk zelfs te kort zijn. Dat haalt deze drone vast niet.

En die dokter post staat echt wel juist op de kaart. Dus waar komt dat vereiste vandaan?

Aan de andere kant: allerlei exotische medicijnen met vervaldatum in elk koedorp bewaren, gaat ook niet. Daarom wordt bijv. tegengif voor slangen alleen op een paar strategische plekken in Nederland bewaard.

Het gaat daarnaast over 100km vanaf punt van lanceren. Het zou dus prima kunnen dat een auto rijd naar punt X en vandaar de drone lanceert voor het laatste moeilijk te overbruggen stukje. Overigens staat die 100km range niet in het T.net artikel. In het originele artikel hebben ze het over 30km.

[Reactie gewijzigd door Chrotenise op 13 mei 2022 17:31]

Als slecht weer het terrein onbegaanbaar heeft gemaakt, dan gaat dat niet over een klein laatste stukje. Dan gaat het wederom snel over 100km.
En als een brug ergens is weg geslagen, dan is dat niet altijd toevallig in de laatste 2 km tot de post.
En als er sowieso al geen wegen liggen dan is dat laatste stukje ook niet klein.

Jullie springen meteen in de verdediging alsof ik tegen een drone ben om medicijnen te bezorgen. Doe dat nou niet en denk gewoon mee.
Lijken deze vereisten julilie wel toepasselijk voor de situatie? Of zou je een grotere drone moeten hebben, die dat soort situaties veel makkelijker aan kan, maar véél goedkoper is dan een helikopter of vliegtuig.
Kijk eens naar deze piloot die goederen brengt voor mensen op onbereikbare plekken zonder wegen.
https://www.youtube.com/watch?v=-Lsq2dJOVtM
Dat is immers waar ze over praten. Kijk eens waar hij naartoe vliegt en land, en ga dan eens opnieuw denken over het lanceren van de drone voor het "laatste moeilijk te overbruggen stukje" zoals jij het noemt.
Dat "laatste moeilijke stukje" is tientallen kilometers bergen met jungle.

Een drone hoeft niet perse een klein toestel te zijn.
De Royal mail in het VK gebruikt nu drones om post te bezorgen op een aantal eilanden. Die dingen kunnen 100kg vervoeren en kunnen ook in slecht weer gebruikt worden.
https://www.yahoo.com/lif...-off-royal-230100034.html

Dat "koedorp" heeft best de mogelijkheden om een landingsplek voor een wat grotere drone te prepareren. (of zelfs een volledig vliegtuig zoals je in die video ziet)

[Reactie gewijzigd door mjtdevries op 13 mei 2022 17:59]

Anderen springen in de verdediging omdat je doet alsof er allemaal problemen zijn waar nog niemand over na heeft gedacht. Denk je nou echt dat dit soort teams en onderzoekers al je bezwaren compleet over het hoofd hebben gezien?

Tuurlijk is deze drone niet geschikt voor elke situatie, maar wel voor veel en door dit soort competities zullen ze alleen maar beter worden. En elk leven dat gered/verbeterd kan worden is meegenomen, toch?

Denk je nou echt dat dit soort teams en onderzoekers al je bezwaren compleet over het hoofd hebben gezien?

Ja, omdat dit soort teams en onderzoekers hier geen ervaring mee hebben en voor hen de uitdaging ligt in het ontwerpen van het apparaat ipv checken of de vereisten wel kloppen. Dat is iets dat je later in het bedrijfsleven leert.
En zoals je in de reactie van droneteamtwente had kunnen lezen voordat je jouw reactie plaatsen, zijn die randvoorwaarden opgelegd door de dronewedstrijd en niet door vereisten voor een medische drone.
Voor de drone die daadwerkelijk medische pakketjes gaat afleveren overwegen ze aanpassingen die in lijn zijn met de vragen die ik had gesteld.

Voor de drone die daadwerkelijk medische pakketjes gaat afleveren overwegen ze aanpassingen die in lijn zijn met de vragen die ik had gesteld.

Ze hadden er al over nagedacht zeg je dus?

Overigens werken dit soort teams vaak nauw samen met 'het bedrijfsleven'.

Lees hun antwoorden en je ziet de bevestiging.

Hi! Het maximumgewicht van 10 kg wordt gesteld door de organisatie van de competitie (de iMechE UAS Challenge). Als je de drone echt inzet hoef je je daar niet aan te houden, en kan je bijvoorbeeld extra batterijen of payload inladen.

De aanpassingen zijn inderdaad vooral extra batterijen en betere software. Als je een zwaarder pakketje wilt vervoeren is hij heel makkelijk op te schalen in de 3D-printer,

Ja, ik heb het artikel en hun reacties gelezen.
Het ging mij er om dat ze volgens jou van alles over het hoofd hebben gezien, maar dat je nu bevestigd dat ze er wel over hebben nagedacht: ze moesten zich nu alleen aan de regels van deze specifieke competitie houden.

[Reactie gewijzigd door Heedless op 16 mei 2022 12:17]

Ze bevestigen niet dat ze daar van tevoren over hebben nagedacht.
Ze bevestigen dat de 10 kg van de wedstrijd specificaties komen en niet van de vereisten voor een medische drone in Afrika.

En ze geven aan dat ze ook inzien dat voor Afrika er wellicht aanpassingen nodig zijn.
Of ze dat van tevoren al zelfstandig hebben bedacht of naar aanleiding van mijn vragen kun je op geen enkele manier uit hun antwoorden bepalen.

Ok, prima, jij bent veel slimmer dan al die studenten, docenten, onderzoekers en partners.
Fijne avond.

+ je hebt vaak koeling nodig. In NL valt het nog iets mee maar in Afrika is het doorgaans warmer.

Koeling is daar ook niet altijd ter plaatse.

Voor de wedstrijd mag de drone inclusief lading niet meer dan 10 kg wegen.

Wat let hun om later een grotere versie met meer payload en/of een groter bereik voor het echte werk te maken?

De gekozen naam is iig al goed

Jammer dat hij qua vormgeving niet lijkt op Thunderbird 2

Haha dat vind ik ook . De naam spreekt me wel erg aan. Zet hem op UTwente!

De bejaarden onder ons zullen de naam wel begrijpen .

En de broekies die het niet snappen geven een 0 -off-topic.

Meer uitleg:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Thunderbirds

De serie draait om de organisatie International Rescue, een organisatie die als doel heeft rampen te bestrijden met geavanceerde machines en apparatuur.

Hoe is het mogelijk dat mensen hierover een heel artikel schrijven, zonder een enkel plaatje?
Het gaat bij Thunderbirds om de special effects en hun prachtige machines. Dan maar de Engelse paginas bekijken

Straks valt er nog een brief van een advocaat op de mat vanwege copyright. Hoop het off course niet.

Bejaard als in het TV programma op de televisie gezien of bejaard als in ik gebruik nog altijd Mozilla Thunderbird want ik weet niet beter?

ik had zelf toch de naam dondervogel leuker gevonden, maar ja tegenwoordig is alles in het engels...

Het heeft iig niks met het E-mailprogramma te maken.

Zoals ik dus.

Ik zag hem al over die container heen glijden en ermee opstijgen!
Bevestiging via e-mail uiteraard...

En bedankt 😂

De wiki doorverwijs pagina is lang genoeg: https://nl.wikipedia.org/wiki/Thunderbird

Omdat het een Nederlands team betreft, dacht ik het eerst te ' vertalen ' naar stormvogel. (https://nl.wikipedia.org/wiki/Stormvogels_en_pijlstormvogels) maar die heet in het Engels geen 'thunderbird', Wel zijn dat op hun manier imposante vogels.

Wat zou het bereik zijn?

In het originele artikel staat 30km.

De foto's bij dit bericht maken niet zo heel duidelijk hoe de Thunderbird eruit ziet.

Hier een link naar een render op hun website.

Aan een aantal foto's op de website meen ik vliegbasis Twenthe te herkennen en da's ook logisch gekozen omdat dit bijna letterlijk in de achtertuin van de universiteit ligt.
Als dat klopt; hoe zijn de lokale regels mbt restricted airspace?
In feite is het nog steeds een vliegveld aangezien er met regelmaat kreupele kisten landen om gesloopt te worden door AELS
En er zit nog een vlieg-, en zweefclub.
Off-topic: Erg jammer dat het veld geen toestemming (meer) heeft voor commerciële burgerluchtvaart.
Ik zou er persoonlijk blij mee zijn omdat ik binnen 30 minuten rijden op de parkeerplaats zou staan ipv dik 2 uur naar Schiphol/Eindhoven/Rotterdam/Eelde met auto of trein ( die laatste is vrij nutteloos als je je vóór 07:00 moet melden voor de incheck)

lekker actueel als ze medicijnen door C4 vervangen. It's intended for good, but can be used for evil. Een cheape drone met hoge snelheid en groot laadvermogen wil je niet in verkeerde situaties zien opduiken (of neerduiken)

Dat kan nu al met consumenten drones

Ik geloof dat de verdedigers in de Oekraine ruimschoots aantonen dat dat al lang kan. En dat zij het doen, vinden wij hier in het westen allemaal prachtig, dus ik zie het probleem eerlijk gezegd niet zo.

oorlog voeren prachtig vinden, ja dat vinden we er allemaal van, dat het tientallen jaren zal duren voor de wereld er weer van hersteld raakt maakt niet uit

lekker actueel als ze medicijnen door C4 vervangen.

Ook heel erg actueel als ze "ontwikkelingshulporganisaties in Afrika" vervangen door "het Rode Kruis in Mariupol"... Er zijn al meer dan genoeg gevechtsdrones; protesteren tegen het ontwikkelen van een medische drone "omdat je de wapenfabrikanten niet op ideeën wilt brengen" is echt een hele rare redenering.

ik protesteer niet tegen de ontwikkeling, maar tegen het misbruik

Er wordt op geen enkele manier vermeden dat dit gebeurt en het is in exact dezelfde locatie dus geoblocking kan je ook al niet toepassen. Een rood kruis is snel overschilderd om de conventie van geneve niet te overtreden, maar dan heb je nog altijd net dat wat ik beschreef.

Er wordt op geen enkele manier vermeden dat dit gebeurt

Ik zie niet in waarom het nuttig is om te proberen jouw scenario te vermijden. Ook zonder het "kapen" van deze hulpdrone hebben mensen die munitie willen afleveren meer dan genoeg mogelijkheden. (Los van het feit dat ik geen idee heb hóé je het zou willen voorkomen.) Je betoog doet mij denken aan ISIS die massaal Toyota trucks gebruikte; zolang Toyota ze niet willens en wetens aan hen verkoopt zou ik niet weten wat je daaraan moet doen.

ik protesteer niet tegen de ontwikkeling, maar tegen het misbruik

Zolang je geen oplossing voorstelt lijkt het enige alternatief om misbruik te voorkomen om de ontwikkeling te staken, vandaar. Dat is mijns inziens een gevalletje het kind met het badwater weggooien.

Juist. Als een moordenaar zijn slachtoffer door 'n hakselaar draait gaan we toch ook niet de hakselaarfabrikant van medeplichtigheid beschuldigen?

als hakselaars plots massaal worden gebruikt om mensen van kant te maken zou je wel 2x nadenken of je er nog wel eentje op de markt wil brengen zonder dat die instant-stop heeft zoals bij een tafelzaag bvb, maar die vergelijking gaat niet zo goed op.

De hakselaar wordt niet als moordwapen gebruikt, enkel om na afloop de resten weg te werken. Een beetje zoals een steekschop.

https://xkcd.com/2128/

En iemand schiet hem uit de lucht en weg is je lading,

Sniper-drones inzetten.

LOL.