TU Delft wint gezamenlijk Bonus Prize in XPRIZE Rainforest competitie in de Amazone
Stel je 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 gebruiken, 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: ze wonnen 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, 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 Docent Salua Hamaza van de TU Delft, prof. Stefano Mintchev van de ETH Zürich en prof. Claus Melvad en Toke Thomas Høye, ze ontwikkelden 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: kletsnatte 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 Docent Hamaza. “Uiteindelijk zal deze technologie beschikbaar komen 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.”
Na indruk te hebben gemaakt in de halve finale van 2023 in Singapore, ging het team door naar de XPRIZE RAINFOREST-finale op 12 juli 2024 in het regenwoud van de Amazone in Brazilië, waar het streed om een prijzenpot van totaal 10 miljoen dollar. Dit jaar schakelde het team over van het monitoren met één drone naar het inzetten van een netwerk van met sensoren uitgeruste ‘rafts’. Dit zijn installaties met grote netten. Het doel was om veerkrachtige ‘boomtop rafts’ te maken die drones konden inzetten in dichte, natte tropische boomkruinen. Naast de complexiteit van drone-operaties moesten de rafts voldoen aan specifieke ontwerpeisen: robuust om tropische weersomstandigheden te weerstaan, lichtgewicht voor drone-transport en ontworpen om niet weg te zinken in boomtoppen.
Het team zette drie rafts in voor gegevensverzameling en een vierde als communicatierelais. Het ophangen van de rafts aan drones bleek echter een uitdaging, omdat de hangende lading instabiliteit veroorzaakte. TU Delft dronepiloot en Robotica-student Georg Strunck trainde uitgebreid in Nederland, Zwitserland en Brazilië om de techniek voor de finale te perfectioneren.
Op de wedstrijddag gingen de drones om twaalf uur 's middags de lucht in voor een missie van 24 uur. Een verkenningsdrone vloog vooruit om ideale locaties te vinden, maar een plotselinge onweersbui verstoorde de communicatie en verschoof de doellocaties. Ondanks tegenslagen werden alle rafts met succes ingezet voor zonsondergang. De volgende dag werden alle rafts verzameld, waarbij een schat aan insecten en organismen werd onthuld. Georg Strunck: “Het was ongelooflijk om te zien hoe ons team zoveel exemplaren verzamelde met behulp van drone-deployed rafts, waarbij talloze soorten werden gevangen - niet alleen met sticky traps, maar ook met de netten.”
Daarna begon het echte werk: 48 uur intensieve gegevensverwerking met hulp van burgerwetenschappers en lokale inheemse gemeenschappen. Vier maanden later werd het team tijdens het G20-evenement in Rio de Janeiro uitgeroepen tot winnaar van de Bonus Prize. Hamaza: “We zijn blij dat het harde werk van het team haar vruchten heeft afgeworpen. Het begon als een verre hoop - opnemen tegen wel 300 teams - om vervolgens door te stoten naar de finale met slechts vijf andere teams en uiteindelijk een prijs in de wacht te slepen voor onze uitmuntende inspanningen. Deze resultaten in de XPRIZE zijn een belangrijke mijlpaal voor drone- en natuurbeheertechnologie in het Amazonegebied en daarbuiten”.
Afbeeldingen en video credit door Luca Desiderato
Sponsoren: we willen graag TU Delft Robotics Institute bedanken voor de financiële support.
