Studierende der FH Graubünden erproben Prototyp für Forschungsprojekt
11. Januar 2022 Die Bergung verletzter Alpinistinnen und Alpinisten aus Felswänden ist eine herausfordernde Aufgabe. Oft wird sie mit dem Helikopter durchgeführt. Um den Retter an der Rettungswinde oder dem langen Seil (Longline) zum Patienten zu bringen, muss der Pilot den Helikopter nahe an Geländehindernisse steuern. Ein Forschungsteam der Fachhochschule Graubünden entwickelt derzeit einen Prototyp für ein Rettungs-Assistenzsystem für dieses Einsatzverfahren. Die Forschungsfragestellung entstand im Gespräch zwischen Dozierenden und der Alpinen Rettung Schweiz (ARS), die dieses Projekt mit dem Ziel begleitet, Innovationen zur Optimierung der Einsatzverfahren zu fördern und zu unterstützen. Involviert wurden auch Photonics-Studierende. Am Dienstag haben diese ihre Prototypen dem Forschungspartner und ihren Dozierenden präsentiert.Ziel des Forschungsprojekts des Instituts für Photonics und Robotics ist es, einen Prototyp für ein neuartiges Rettungs-Assistenzsystem zu entwickeln, welches durch innovative Ansätze aus den Bereichen Robotik, Sensorik, Regelungstechnik, Datenübertragung und Bilderkennung den Stand der Technik in der alpinen Rettung erweitern soll. Das System besteht aus einem Modul am unteren Ende der Longline, welches die Rettungskraft durch einen seitlichen Antrieb zu einem Unfallopfer manövrieren kann. Durch eine Bildübertragung, Audio-Kommunikation, Scheinwerfer, sowie diverse Sensorik und Regelungstechniken könnte ein Operator künftig im Helikopter den Rettungseinsatz, der sich bis zu 230 Meter unterhalb der Flughöhe ereignet, genau mitverfolgen. Die Rettungskraft kann ferngesteuert vom Operator an eine Unfallstelle manövriert werden, ohne dass der Pilot schwierige Pendel-Manöver fliegen oder die Rettungskraft sich mit Stangen zum Einsatzort heranziehen müsste.
«Wenn sich der Patient in einer steilen Felswand und zusätzlich unter einem Überhang befindet, erreicht der Retter am Seil des Helikopters den Hilfesuchenden nicht direkt», sagt Theo Maurer, Leiter Einsatz der Alpinen Rettung Schweiz, welche das Forschungsprojekt beratend begleitet. «Ein Verfahren, das uns ermöglichen würde in einem solchen Fall direkt zum Patienten zu gelangen, würde unsere Arbeit enorm erleichtern.»
Lernen, sich durchzukämpfen
Die Fachhochschule Graubünden bildet ihre Studierenden praxisnah und anwendungsorientiert aus. Im Institut für Photonics und Robotics werden diese deshalb oft bereits während ihres Studiums in Forschungsprojekte involviert. «Für die praxisorientierte Ausbildung der angehenden Ingenieurinnen und Ingenieure ist es enorm wichtig, dass sie frühzeitig mit realen Problemstellungen konfrontiert werden. Dadurch können die in der Theorie gelernten Fachkenntnisse direkt angewendet werden», sagt Studienleiter Tobias Leutenegger. Die Studierenden würden während des Projekts bewusst etwas sich selbst Überlassen. «Nur so lernen sie, sich durchzukämpfen und selbst Lösungen zu entwickeln.»Die Komplexität des oben beschriebenen Forschungsprojekts wurde zu diesem Zweck etwas vereinfacht. So bestand die Aufgabe der Studierenden darin, ein Prototypensystem in verkleinertem Massstab zu entwickeln, um in einem autonomen Flugbetrieb eine kleine Playmobilfigur zu retten.
Die Studierenden arbeiteten in Dreieroder Viererteams und erhielten jeweils einen Satz Hardware. Dieser beinhaltete Motor, Propeller und Motorregler für den Antrieb, Servomotor und Flugregler für die Stabilisierung der Position, Akku und Chassis sowie eine Kamera und einen Distanzsensor. Während des Semesters standen ihnen die Dozierenden als Fachcoachs zur Seite. Wichtige Teilaspekte des Projekts waren auch die konzeptionellen Überlegungen zu Beginn sowie das Projektmanagement.
Showdown mit den Prototypen
Am Dienstag schliesslich kam es zum grossen Showdown. Die Studierenden durften der Alpinen Rettung Schweiz (ARS) die von ihnen entwickelten Systeme präsentieren. Diese Live-Demos wurden in Form eines Wettbewerbs durchgeführt. Als Jury fungierten die Dozierenden und das Siegerteam wurde mit einem Gutschein der Bergbahnen Chur belohnt. Die Erkenntnisse der Studierenden fliessen nun in das Forschungsprojekt ein, womit sie einen wichtigen Beitrag daran leisten konnten.Mitte 2022 wollen die Forschenden des Instituts für Photonics und Robotics einen mit Turbinen angetriebenen Prototyp erstmals unter realistischen Bedingungen erproben. Um das Sicherheitsrisiko für Personen auszuschliessen, ist vorgesehen, ein Dummy-Gewicht von 100 Kilogramm an das System anzuhängen und von einer Brücke oder einem Kran aus zu manövrieren.