Filter results

9843 resultaten

A Biomorphic Whisker Sensor for Aerial Tactile Applications

Drones have traditionally been considered as “eyes in the sky”, that can move in three dimensions and need to avoid any contact with their environment. On the contrary, contact should not be considered as a problem, but as an opportunity to expand the range of drones’ applications. In this paper, we designed, fabricated, and characterized a whisker sensor unit based on MEMS barometers, suitable for tactile localization on drones. The main features of our design are low weight, low stiffness, high sensitivity, a broad sensing range, and scalability. Then, for the challenging task of contact point localization, we propose a Recurrent Multi-output Network (RMN) for predicting 3D contact points under continuous contact conditions to address the problems of non-linearity, hysteresis, and non-injective mapping between signals and contact points by considering time series. The results show that our localization can achieve excellent performance, with an inference time of 1.4 ms and a mean error of only 9.18 mm in Euclidean distance along the whisker length, laying a solid foundation for future implementation of aerial tactile localization on drones. This work was led by PhD candidate Chaoxiang Ye of the BioMorphic Intelligence Lab. Whiskered Drones Whereas most work in the literature has focused on ground robots, tactile interaction can also be beneficial to flying robots. Whiskers for aerial-tactile applications require different set of attributes than ground robots: 1) a lightweight and compact design that has minimal impact on UAV battery life; 2) low stiffness to enable gentle and non-intrusive interaction with the environment thereby minimising contact-induced forces; 3) a broad sensing coverage to prevent airborne collisions; 4) high sensitivity to contact in both non-intrusive and long-range situations; 5) high resolution and rapid response time for real-time functioning; and 6) robust contact point localization performance so to infer correct navigation decisions. Challenges in whisker-based contact point localization Whisker sensors, being soft sensors, are crafted from deformable materials to ensure gentle interaction with objects, minimizing stiffness. However, this softness introduces challenges such as non-linearity and hysteresis in response. Moreover, the acquisition of three pressure signals from the follicle structure allows a close correlation to be established with two bending moments, Mx and My. While this can calculate whisker deflection, it leads to a non-injective mapping due to multiple contact locations P1, P2, P3, and P4 producing the same deflection and sensor signals. Implication of whisker-based aerial tactile application Whiskers can enhance UAVs’ sensory capabilities on obstacle avoidance, localization, navigation, and even mapping through physical interaction with the environment. These advanced functionalities can empower drones to autonomously navigate through challenging environments via non-intrusive tactile feedback.

Collaboration between TU Delft and IITD teams to study resistance of natural soils to pathogens

A collaboration between researchers from Delft University of Technology (TU Delft) and the Indian Institute of Technology Delhi (IITD) has been established to investigate the organic disease suppression mechanisms in agricultural soils. Unlocking the secrets of natural disease suppression may allow us to develop more effective and eco-friendly strategies for farming in the future. With growing concerns surrounding sustainability, climate change, and the United Nations' sustainable development goals, natural farming practices, such as organic farming, are gaining momentum. Unlike conventional farming methods, organic farming requires little to no use of agricultural inputs. By utilizing organic manure and other biological amendments, this method has been shown to improve soil biodiversity, physicochemical properties, and overall soil health and fertility. These improvements lead to increased microbial activity and nutrient availability, resulting in soil that is more resistant to soil-borne pathogens. As a result, organic farming can effectively prevent food loss caused by pathogenic attacks on crops. However, the exact microbial mechanisms responsible for the disease suppressiveness of organically managed soils are not yet fully understood. Further research is needed to allow for the transfer of this beneficial effect to all agricultural soils in the future. Professor Shilpi Sharma from IIT Delhi and Associate Professor Martin Pabst from TUD have established a collaboration to investigate the molecular-level microbial processes in soils managed under organic and conventional strategies. This joint effort takes advantage of the complementary strengths of both research groups, with TU Delft specializing in microbiome sequencing to link functions with microbes in the soil, while IIT Delhi provides expertise in soil engineering and research on the symbiotic relationship between microbes, soil pathogens, and plant growth. The team aims to expand beyond the TUD/IITD seed funding to broaden their field studies.

Half Height Horizontal

Oude nederzettingen in Colombia traceren met remote sensing

Een team van de LDE -alliantie (Universiteit Leiden, TU Delft en Erasmus Universiteit Rotterdam) vroeg zich af of het mogelijk is om met remote sensing-technieken te speuren naar tekenen van oude nederzettingen in de jungle. Voor een expeditie in een dichtbegroeid bos in Colombia sloeg het team, waaronder remote sensing expert Felix Dahle van de TU Delft, de handen ineen met archeologen en drone-experts uit Colombia. In bergachtige bossen zijn drones een betaalbare oplossing om het gebied in kaart te brengen. Vanaf de grond zijn de locaties vaak slecht of niet toegankelijk. Een LiDAR-laserscanner heeft zijn waarde al bewezen in kustwaarnemingen , maar de vraag was of LiDAR de dichte boomtoppen kon omzeilen. Bomen reflecteren de laser, dus het was cruciaal om dichtbij te vliegen zodat de laser zijn weg door het bladerdek kon vinden. Het team monteerde een draagbare LiDAR-laserscanner op een drone en ging op expeditie in de buurt van oude terrassen van de Tairona-cultuur in de Sierra Nevada van Santa Marta. “We moesten de juiste plek vinden. Dicht bij de archeologische vindplaatsen en toch veilig boven het bladerdak”, zegt Felix Dahle. En het is gelukt. De LiDAR-laserscanner maakte een puntenwolk en een gedetailleerd 3D-model van het landschap. “We waren in staat om oude terrassen in de jungle zichtbaar te maken. We ontdekten dat we door het bos heen kunnen scannen als het niet te dicht is, maar sommige gebieden bleven ondoorgrondelijk. We konden ook verschillende vegetatietypen onderscheiden, wat ook van grote waarde kan zijn bij het vinden van onontdekte archeologische vindplaatsen.”

TU Delft jointly wins XPRIZE Rainforest drone competition in Brazil

TU Delft wint gezamenlijk XPRIZE Rainforest competitie in de Amazone, Brazilië Stel je zich voor: snelle en autonome robottechnologie gebruiken voor onderzoek naar de groene en vochtige longen van onze planeet; onze wereldwijde regenwouden. Drones die autonoom eDNA samplers en netten voor in boomtoppen inzetten, brengen de rijke biodiversiteit van deze complexe ecosystemen aan het licht en onthullen de effecten van menselijke activiteiten op de natuur en klimaatverandering. Op 15 november 2024, na vijf jaar intensief onderzoek en competitie, bereikte het ETHBiodivX-team, waarvan ook Luchtvaart- en Ruimtevaartonderzoekers van de TU Delft, Salua Hamaza en Georg Strunck, deel uitmaakten, een opmerkelijke mijlpaal: het winnen van de XPRIZE Rainforest Bonus Prize voor uitmuntende inspanningen bij het gezamenlijk ontwikkelen van inclusieve technologie voor natuurbehoud. Het doel: geautomatiseerde technologie en methoden ontwikkelen om bijna realtime inzichten te krijgen in biodiversiteit - het leveren van noodzakelijke gegevens die kunnen bijdragen aan behoud en beleid, duurzame bio-economieën kunnen ondersteunen en inheemse volkeren en lokale gemeenschappen, die de belangrijkste beschermers en kennishouders zijn van de tropische regenwoudens op aarde, meer macht kunnen geven. Het ETHBiodivX team, bestaande uit experts in Robotica, eDNA en Data Insights, ging de enorme uitdaging aan om de manier waarop we ecosystemen monitoren te automatiseren en te stroomlijnen. Aan het hoofd van de robotica-afdeling, een samenwerking tussen Universitair Hoofddocent Salua Hamaza van de TU Delft, prof. Stefano Mintchev van de ETH Zürich en prof. Claus Melvad en Toke Thomas Høye, ontwikkelt baanbrekende robotoplossingen om autonoom ecologische en biologische gegevens te verzamelen. “We stonden voor de immense uitdaging om robots in het wild in te zetten - en niet zomaar in een buitenomgeving, maar in een van de meest veeleisende en onbekende: de natte regenwouden. Dit vereiste buitengewone inspanningen om robuustheid en betrouwbaarheid te garanderen, waarbij we de grenzen verlegden van wat de hardware kon bereiken voor autonome gegevensverzameling van beelden, geluiden en eDNA in het Amazonegebied”, zegt universitair hoofddocent Hamaza. “Uiteindelijk zal deze technologie beschikbaar zijn voor inheemse gemeenschappen als hulpmiddel om de voortdurende veranderingen in de biodiversiteit van het bos beter te begrijpen, die de lokale bevolking voorziet van essentiële hulpbronnen zoals voedsel en onderdak.” . . . .

Veiligere en efficiëntere bloedvatbehandelingen door innovatieve kathetertechnologie

Wereldwijd worden jaarlijks meer dan 200 miljoen katheters gebruikt voor de behandeling van vaatziekten zoals hartaandoeningen en slagadervernauwing. Hoewel essentieel, brengt het gebruik van katheters risico’s met zich mee: wrijving tussen de katheter en de vaatwand kan complicaties veroorzaken. Een nieuwe technologie, ontwikkeld door Mostafa Atalla en zijn team, biedt een oplossing. Met één druk op de knop kan de wrijving van de katheter worden aangepast, van maximale grip naar volledige gladheid. Deze innovatie belooft niet alleen veiligere, maar ook efficiëntere endovasculaire procedures mogelijk te maken. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift IEEE. Slimme katheter met instelbare wrijving Het nieuwe katheterprototype is uitgerust met geavanceerde technologie die de wrijving tussen de katheter en vaatwand nauwkeurig reguleert via ultrasone trillingen. Dit mechanisme zet via ultrasone trillingen de dunne vloeistoflaag onder druk waardoor de wrijving dynamisch kan worden aangepast: lage wrijving voor soepele navigatie door bloedvaten en hogere wrijving voor optimale stabiliteit tijdens een procedure. Tests tonen aan dat deze techniek de wrijving op harde oppervlakken met gemiddeld 60% vermindert en op zachte oppervlakken met 11%. Veelbelovende resultaten Bij experimenten op dierlijk aortaweefsel heeft het prototype zijn potentieel bewezen. Deze innovatie kan niet alleen bij vaatbehandelingen worden ingezet, maar mogelijk ook bij andere medische procedures, zoals interventies in de darmen. De onderzoekers zijn nu bezig de technologie verder te ontwikkelen en te testen op bredere toepassingen. Meer informatie Publicatie DOI: 10.1109/TMRB.2024.3464672 Toward Variable-Friction Catheters Using Ultrasonic Lubrication | IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore Mostafa Atalla: m.a.a.atalla@tudelft.nl | Aimee Sakes: a.sakes@tudelft.nl | Michael Wiertlewski: m.wiertlewski@tudelft.nl Wil je een demonstratie bijwonen of in contact komen met een van de onderzoekers neem contact op met: Fien Bosman, persvoorlichter TU Delft Health: f.j.bosman@tudelft.nl/ 0624953733