Aan de slag met drones in de klas

Drones zijn hot in het onderwijs. Terecht ook wel, want de drone wordt in het bedrijfsleven als een van de acht essentiële technologieën van de toekomst gezien. Naast onder andere robotica, internet of things en kunstmatige intelligentie. Op dit moment ontwikkelt Techni Science een doorlopende leerlijn voor scholen met lespakket, dat komend schooljaar beschikbaar zal zijn. Vanuit mijn expertise als drone expert en ROC-light opleider neem ik je mee in de wereld van drones. We staan stil bij wat deze luchttoestellen zijn, hoe ze in het onderwijs ingezet kunnen worden en wat je als school moet regelen om er verstandig gebruik van te kunnen maken.

Heb je wel eens van RPAS gehoord? Een Remotely Piloted Aircraft System. Dat is de officiële naam van wat in de volksmond ‘drones’ wordt genoemd. Wat voor soorten drones er zijn en welke drones je direct in de klas kunt gebruiken gaan we nu verkennen.

Een drone is een op afstand bestuurbaar luchtvaarttoestel. In principe heb je twee categorieën drones: fixed-wings en multirotors. Een fixed-wing toestel heeft vleugels en meestal maar één motor. In de lucht heeft het een natuurlijkere balans en een groter bereik dan multirotors. Een multirotor heeft verschillende armen, met aan elke arm minimaal één motor. Dit type drone kan alleen maar vliegen dankzij een boordcomputer die de drone continu corrigeert. Bepaalde componenten werken hier aan mee, zoals een gyroscoop, barometer, kompas of GPS module. Met een multirotor kun je meer gewicht vervoeren en een hogere maximum snelheid bereiken, dan met een fixed-wing toestel.

Drones kun je als losse onderdelen bij elkaar kopen om te bouwen of ready-to-fly aanschaffen. Hier zit didactisch gezien meteen een belangrijkste scheiding. Wil je leerlingen een drone laten bouwen of wil je leerlingen met drones iets laten filmen, dan wel meten? In het laatste geval gaat het dus om het toepassen van drones. Dat kan in allerlei vakgebieden, van techniek tot CKV.

Laten we eens twee ready-to-fly multirotors bekijken, die interessant voor scholen zijn.

Vorig jaar kwam Ryze Technologies met de Tello. Deze drone werd zo`n verkoopsucces dat er een paar maanden geleden een speciale Tello voor scholen is verschenen. De Tello Edu heeft een vliegtijd van ongeveer 10 minuten. Je kunt er foto’s mee maken met 5 megapixels kwaliteit, wat voldoende is voor buiten en redelijk verplichte plekken binnen. Verder kun je video’s opnemen in bijna HD kwaliteit. Wat deze drone bijzonder maakt, is dat het geprogrammeerd kan worden. De Tello heeft een speciale app, waarin gespeeld wordt met voorgeprogrammeerde commando’s. Desgewenst maak je gebruik van Scratch. Zo kun je in de klas een parcours maken van tafels en stoelen, waarbij de leerlingen de vliegroute gaan instellen. Het is dan de kunst om de drone - zonder crashes - in één keer goed te laten vliegen. Voor leerlingen die meer uitdaging nodig hebben kan de Tello via een software development kit geprogrammeerd worden in Python of Swift.

Interesse in een compacte, inklapbare drone die voor beelden in uitstekende 4K kwaliteit? Dan is deze drone, die overigens heerlijk stabiel in de lucht vliegt, aan te bevelen. De Mavic Air neemt shots op in een hogere bitrate dan oudere DJI modellen. Met deze drone kun je veilig in GPS mode vliegen en gebruik maken van een aantal opties, zoals het automatisch volgen van objecten en personen, een rondje vliegen rond een object (Point of Interest) of een panorama foto maken. Verder kun je met behulp van apps, zoals Drone Deploy, een vlucht voorprogrammeren en automatisch laten uitvoeren. De drone maakt onderweg foto’s, die na afloop automatisch in the cloud worden geconverteerd naar een 2D analyse van de oppervlakte of zelfs een 3D model van de objecten die zijn gefotografeerd.

Het klopt dat je buiten, in de open lucht, niet zo maar kunt gaan vliegen met drones. Dat geldt zowel voor recreatieve als voor beroepsmatige vliegers. Waar je op moet letten leggen we hieronder in het kort uit, met enkele praktische tips erbij.

Als je vanuit school buiten met drones gaat vliegen, valt dit onder beroepsmatig gebruik. Dit betekent dat er eisen worden gesteld aan de piloot, het luchtvaarttoestel en de schoolorganisatie. Elke school heeft een WA verzekering. Het is verstandig om te checken of schade en ongevallen door het gebruik van drones in de polis worden gedekt. Zo niet, dan biedt een aparte drone verzekering uitkomst. Het toestel zelf moet in het nationale luchtvaartregister ingeschreven staan, met een brandwerend plaatje op de drone. RPAS onder de vier kilogram hoeven niet speciaal technisch gekeurd te worden. Vergeet echter niet om een ontheffing hiervoor aan te vragen. Tot slot heeft de piloot/gezagvoerder een vliegbewijs nodig. Voor drones vanaf één kilogram zit hier een verplicht examen aan vast. Met Online Leren of een compacte avondopleiding van Drone Class doe je veel achtergrondkennis op en word je zorgvuldig voor dit examen voorbereid. Desgewenst kan er ook vliegles ingepland worden.

Als je met een klas wilt gaan vliegen hoeft alleen de docent een vliegbewijs te hebben. Dit kan, omdat de rollen van piloot en gezagvoerder gescheiden mogen worden. Denk maar eens aan een schip dat een kapitein heeft, die een stuurman het schip laat varen. De kapitein is in deze situatie gezagvoerder en verantwoordelijk voor de operatie. Hij heeft het sturen echter uitbesteed. Vertaald naar een klas met een docent en een drone die zwaarder weegt dan één kilogram: Onder het gezag van deze tijdens de vlucht aanwezige (en gekwalificeerde) docent, mag een student vliegen.

Een van de zaken die scholen tegenhoudt om met drones aan de slag te gaan is dat er niet overal buiten met drones gevlogen mag worden. Een gebied waarin dat verboden is wordt een no fly zone genoemd. Daar is altijd een reden voor, bijvoorbeeld de nabijheid van een groot vliegveld. Maar ook beschermde natuur, militaire oefenterreinen of laagvliegroutes kunnen roet in het eten gooien. Het beste advies is om eerst te bekijken of je niet gewoon binnen kunt vliegen. Met kleine drones in een grote gymzaal of aula van de school. Binnen gelden niet de regels van buiten. Het huren van een grote sporthal is ook een optie. Wil je per se buiten vliegen, dan kun je op de luchtvaartkaart zien waar er wél gevlogen mag worden. Organiseer naar zo`n plek buiten de no fly zone een excursie om met drones te vliegen.

Drones, wet- en regelgeving en toepassingen zijn volop in ontwikkeling. Dit najaar wordt er door Drone Class een speciale conferentie georganiseerd. Er komen via keynotes en workshops diverse thema’s aan bod. Eén van de hoogtepunten is de keynote van landelijk drone expert Wiebe de Jager, die vanuit Dronewatch bovenop het drone nieuws zit. Verder is er een praktische workshop over het bouwen van drones, verzorgd door Bart van Maarle (Speeddrones.nl). Namens Techni Science presenteert Anne Topma de complete leerlijn drones voor het vak PIE in het vmbo. Je bent van harte welkom op dinsdag 7 november a.s. in de Roset in Arnhem.

ROC-light opleiding

Wil je als docent je vliegbewijs halen? Dan kun je online of via een compacte avondopleiding van Drone Class voorbereid worden op het landelijk examen.

https://www.droneclass.nl/roc-light/