Werktuigbouwkundestudenten Benjamin O’regan en Reinis Jaunarajs bouwden een drone die landmijnen kan opsporen. Ze trainden een machine learning model voor herkennen van bijvoorbeeld een Russische landmijn.
Landmijnen vormen een enorme bedreiging wereldwijd: voormalige oorlogsgebieden liggen er vol mee. Vooral burgers worden het slachtoffer: spelende kinderen, werkende boeren of wandelaars. Eén foute stap en je kunt zomaar een ledemaat verliezen. Mijnen worden nog veelal handmatig opgespoord, lopend door een veld met een metaaldetector. “Super riskant, en ook extreem duur en tijdrovend,” zegt student Reinis.
DroneTeam Twente
De derdejaarsstudenten Werktuigbouwkunde realiseerden zich dat er een dringende behoefte is aan geautomatiseerde ontmijningstechnologieën. Als leden van het DroneTeam Twente delen ze een interesse in drones en hoe deze kunnen worden ingezet voor humanitaire hulpdoeleinden. Alberto Martinetti, associate professor Humanitarian Engineering aan de Universiteit Twente, bracht hen op het idee om af te studeren op innovatief ontmijnen.
Machine learning
Reinis en Benjamin ontwikkelden zelf een 3D-geprinte drone met een thermische camera. Ze trainden een machine learning model om een PMF-1 te herkennen. Benjamin: “Een PMF-1 is een Russische landmijn die uit helikopters wordt gestrooid. Dit soort mijnen wordt veel gebruikt en blijft op de oppervlakte liggen. Oekraïne ligt er bijvoorbeeld vol mee.” De studenten bouwden met een 3D-printer een replica van de landmijn, met paraffinewas in plaats van het explosieve TNT.
Getest in het veld
Het machine learning model kreeg meer dan 800 beelden van de replica te zien. Daarna werd de drone getest op verschillende locaties, door tien mijnreplica’s over een veld te verspreiden. Door het lastig te maken voor de drone werden ook andere (metalen) objecten in het veld geplaatst. Ondanks diverse crashes werkte de drone goed. Hij kon de meeste mijnreplica’s herkennen en de andere objecten negeren. Dit resulteerde in een nauwkeurigheid van meer dan 90%.
Geslaagd project
De studenten kijken terug op een geslaagd project. “We moeten ons wel realiseren dat deze methode nooit 100% accuraat zal zijn en dat er nog steeds behoefte zal zijn aan die persoon op de grond met een metaaldetector. Maar stel dat een heel gebied mogelijk vol zit met landmijnen, dan kunnen dronetechnologieën zo’n gebied makkelijker afbakenen. Zo kun je beter prioriteiten stellen over waar je moet beginnen met ontmijningsacties.”
Bron: Universiteit Twente, 4 september 2024
Kun je landmijnen opsporen met een drone? Deze werktuigbouwkunde-studenten onderzochten hoe – Stories (utwente.nl)
Foto: Werktuigbouwkundestudenten Reinis (links) en Benjamin (rechts) in de werkplaats van DroneTeam Twente