Наблюдайте, как рой автономных дронов с изяществом маневрирует в густой бамбуковой роще
Источник: Freethink.com
Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) и Чжэцзянского университета создали новый метод, позволяющий стаям дронов летать в перегруженном небе.
Десять их роботов прорубаются через заросли бамбука по сценарию прямо из научно-фантастического фильма, впервые в истории автономного роя дронов. Они делают это, выбирая лучшие траектории полета и избегая столкновений друг с другом.
В своей работе, опубликованной в журнале Science Robotics, исследователи утверждают, что рой дронов, способный самостоятельно преодолевать сложную, полную препятствий местность, может иметь несколько полезных применений. Хотя воображение может подпрыгнуть — или, по крайней мере, мое — представить безжалостную орду, мчащуюся за нашим героем.
Они могут патрулировать линию фронта лесного пожара, распределять припасы после землетрясения или наводнения, исследовать экосистемы с минимальным воздействием человека или, что более важно, служить основой для Марса. ' системы управления воздушным движением.
«Будучи первой роевой системой, способной к децентрализованному автономному полету в неструктурированной среде, эта работа представляет собой заметный вклад в сообщество робототехники», — Энрика Сориа, ассистент докторантуры Швейцарской школы искусств. Федеральный политехнический институт Лозанны, не связанный с исследованием, пишет в сопутствующей статье.
Рой дронов продирается сквозь заросли бамбука, находя оптимальные траектории полета и избегая столкновений друг с другом.
Найти способ: Конечно, уже существуют реальные способы использования роя воздушных дронов.
Но эти дроны действуют по заранее запрограммированным траекториям полета — они могут лететь только туда, куда им приказано идти — «слепые и пассивные», как выразился Сория.
Такой рой дронов не может приспособиться к полету через новые места, загроможденные неизведанными препятствиями, например городскую улицу или густые джунгли.
"В этих сценариях ранее неизвестное окружение и узкие коридоры в сочетании с требованиями координации стаи могут создать проблемы", - пишут авторы исследования.
Команду вдохновила способность птиц гибко координировать траекторию полета своей стаи. Когда наши пернатые друзья маневрируют по лесу, каждый из них может полагаться на свое зрение и чувство равновесия, чтобы приспособиться, кхм, на лету.
Их рой дронов применил аналогичный подход: каждый крошечный, полностью автономный член вооружен собственными датчиками, включая камеру для определения препятствий и соседей, а также сверхширокополосный датчик для коррекции положение в воздухе. Все датчики обрабатывают алгоритм бортового компьютера, который может сформировать траекторию полета дрона за миллисекунды.
Затем рой дронов подвергся испытанию в диком бамбуковом лесу, где они избегали препятствий, людей и друг друга.
Будущее роев дронов: Дальнейшая работа потребует оптимизации роя дронов, способного самостоятельно перемещаться в динамической среде. Понимание того, как дроны могут расставлять приоритеты в своем поведении, пишет Сория, может помочь им более эффективно решать различные задачи, а также выяснить, как сбалансировать вклад человека с высокой автономностью.
И хотя дроны в команде были одного типа, в будущих стаях могут быть разные дроны с разными способностями.
"Исследования в этих направлениях дадут дополнительный импульс коммерциализации и использованию воздушных роев для реальных приложений беспрецедентными темпами", — пишет Сория.