باحثون يطورون سربًا من الطائرات بدون طيار الصغيرة لاستكشاف البيئات غير المعروفة

قام باحثون من جامعة دلفت للتكنولوجيا بتطوير سرب من الطائرات بدون طيار الصغيرة القادرة على استكشاف البيئات غير المعروفة بشكل مستقل. تم تقديم البحث في 23 أكتوبر في روبوتات العلوم. يعتبر هذا العمل الجديد مهمًا لتطوير روبوتات السرب.

كان أحد أصعب أجزاء تطوير هذه الروبوتات الصغيرة هو أنهم بحاجة إلى شيء لتحريكهم بشكل مستقل، وهذا يتطلب تحسين قدراتهم الحسية والتحليلية. لقد بحث الفريق، الذي يتكون من باحثين من جامعة دلفت، وجامعة ليفربول، وجامعة رادباوند في نايميخن، في طريقة لتطوير هذه الروبوتات الصغيرة.

إمكانيات هائلة

كما ذكرنا عدة مرات في هذا الموقع، فإن روبوتات السرب هي مجال سريع النمو يمكن أن يؤدي إلى العديد من الإمكانيات. لقد استخدمت السرب الحشرية كنموذج للروبوتات الصغيرة. قد يكون روبوت فردي محدودًا في قدراته، ولكن مجموعة من الروبوتات يمكن أن توفر إمكانيات جديدة. غالبًا ما تكون الروبوتات الصغيرة أقل تكلفة، ويمكنها إنجاز مهام لا يستطيع العديد من الروبوتات الأكبر إنجازها. باستخدام روبوتات السرب الصغيرة، يمكن استكشاف مواقع الكوارث وفهمها بسرعة أكبر. هذه التكنولوجيا ليست متاحة بعد، ولكن الباحثون يعملون باستمرار عليها بسبب الإمكانيات الكبيرة.

يتكون الفريق البحثي المشترك من جامعة دلفت، وجامعة ليفربول، وجامعة رادباوند في نايميخن، وتم تمويله من قبل برنامج العلوم الوطنية الهولندية للذكاء الاصطناعي.

من أحد المجالات الرئيسية التي يمكن استخدام هذه التكنولوجيا فيها هي بعثات البحث والإنقاذ. لقد طور الفريق البحثي سربًا من الطائرات بدون طيار مع فكرة استخدامها في هذه البعثات. إذا نجح الفريق في ما يريد، سيكون العاملون في الإنقاذ قادرين على استخدام سرب من الطائرات بدون طيار الصغيرة لاستكشاف موقع الكارثة وتقديم تقارير. على سبيل المثال، يمكن استكشاف مبنى على وشك الانهيار بواسطة الطائرات بدون طيار، وسيقدمون تقارير عن مواقع الأشخاص داخل المبنى.

يمكن أيضًا تزويد سرب الطائرات بدون طيار الصغيرة بكاميرات لfinding الضحايا. لقد قام الفريق بتجربة هذا عن طريق إرسال الطائرات بدون طيار إلى بيئة مكتبية داخلية تحتوي على两个 ضحايا من الدمى. كانت التجربة ناجحة، واستكشفت سرب من 6 طائرات بدون طيار 80% من الغرف المفتوحة في غضون 6 دقائق. هذه المهمة ليست ممكنة مع طائرة بدون طيار واحدة فقط.

من المزايا الأخرى لوجود العديد من الطائرات بدون طيار الصغيرة هو أنه إذا تعطل واحد منها و실패 في إحضار صورة، فهناك العديد من الآخرين الذين يحملون نفس المعلومات. هذا ما حدث في التجربة عندما وجدت طائرة بدون طيار ضحية ولكن فقدت الصورة، وجاءت طائرة أخرى بها.

أكبر التحديات

كيمبرلي ماكغواير هي طالبة دكتوراه عملت على المشروع.

“أعتقد أن أكبر تحدي في تحقيق استكشاف السرب يكمن على مستوى الذكاء الفردي للطائرات بدون طيار,” يقول ماكغواير. “في بداية المشروع، ركزنا على تحقيق القدرات الأساسية للطيران مثل التحكم في السرعة وتجنب العوائق. بعد ذلك، قمنا بتصميم طريقة للطائرات بدون طيار الصغيرة لاكتشاف وتجنب بعضها البعض. حلنا هذه المشكلة عن طريق تزويد كل طائرة بدون طيار بشريحة اتصال لاسلكي واستخدام قوة الإشارة بين هذه الشريحة – هذا يشبه عدد البارات التي تظهر على هاتفك والتي تقل عندما تتحرك بعيدًا عن جهاز واي فاي في منزلك. المزايا الرئيسية لهذه الطريقة هي أنها لا تتطلب أجهزة إضافية على الطائرة بدون طيار، ولا تتطلب حسابات كثيرة. “

أصعب جزء في تطوير هذه الروبوتات الصغيرة هو الملاحة المستقلة. من الصعب جدًا الحصول على مجموعة من الروبوتات الصغيرة لاستكشاف بيئة غير معروفة تمامًا. هذا هو السبب في أن الباحثين لجأوا إلى الحشرات كنموذج؛ غالبًا ما تستكشف الحشرات البيئات دون أي معرفة مسبقة بها.

“الفكرة الرئيسية وراء طريقة الملاحة الجديدة هي تقليل توقعاتنا من الملاحة إلى الحد الأقصى: نحن نحتاج فقط إلى أن تكون الروبوتات قادرة على الملاحة العودة إلى المحطة الأساسية,” يقول غيدو دي كرون، رئيس الباحثين في المشروع. “سرب الروبوتات ينتشر أولًا في البيئة عن طريق اتباع كل روبوت اتجاهًا مفضلًا مختلفًا. بعد الاستكشاف، تعود الروبوتات إلى جهاز إرسال لاسلكي موجود في المحطة الأساسية.”

تعتبر هذه التطورات الجديدة واحدة من العديد من التطورات التي تخرج من مجال الروبوتات. روبوتات السرب هي مجال مهم يفتح العديد من الإمكانيات الجديدة.