Teadlased arendavad tundmatute keskkondade uurimiseks parve pisikesi droonisid

Delfti tehnikaülikooli teadlased on välja töötanud parve pisikesi droone, mis on võimelised iseseisvalt tundmatuid keskkondi uurima. Uurimust esitleti 23. oktoobril aastal Teadusrobootika. Uus töö on oluline sülemrobootika jätkuva arendamise jaoks. 

Nende pisikeste robotite arendamise üks keerulisemaid osi oli see, et nende autonoomseks liikumiseks tuli midagi ette võtta nende piiratud tuvastus- ja arvutusvõimega. TU Delfti, Liverpooli ülikooli ja Nijmegeni Radboundi ülikooli teadlastest koosnev meeskond uuris mudelina putukate navigeerimist. 

Tohutu potentsiaal

Nagu sellel saidil korduvalt mainitud, on sülemrobootika kasvav valdkond, mis võib tuua kaasa palju võimalusi. Päris elus olevaid putukaparve on kasutatud pisikeste robotite mudelina. Üksiku roboti võimed võivad olla piiratud, kuid paljude rühmitamine võib anda uusi võimalusi. Väikesed robotid on sageli odavamad ja suudavad täita ülesandeid, mida paljud suuremad ei suuda. Parves tegutsevate väikeste robotdroonide kasutamisega saaks katastroofikohti palju kiiremini uurida ja neist aru saada. See tehnoloogia ei ole veel väljas, kuid teadlased töötavad selle kallal pidevalt suurte võimaluste tõttu. 

TLÜ Delfti, Liverpooli ülikooli ja Nijmegeni Radboundi ülikooli ühist uurimismeeskonda rahastab Hollandi riiklik teadusfond NWO loodusliku tehisintellekti programm. 

Üks peamisi valdkondi, kus seda tehnoloogiat kasutada saab, on otsingu- ja päästemissioonid. Uurimisrühm töötas välja droonide sülemid eesmärgiga neid sellistel missioonidel kasutada. Kui meeskond saavutab selle, mida nad tahavad, saaksid päästetöötajad kasutada katastroofikoha uurimiseks ja aruannete andmiseks pisikesi drooniparvesid. Näiteks uuriksid droonid kokkuvarisemise äärel asuvat hoonet ja teataksid seejärel seal olevate inimeste asukohast. 

Ohvrite leidmiseks võiks ka pisikeste droonide sülemid varustada kaameratega. Uurimisrühm testis seda, saates droonid siseruumides asuvasse kontorikeskkonda, mis sisaldas kahte näivat ohvrit. Katse oli edukas ja 6 droonist koosnev sülem uuris 80 minuti jooksul 6% avatud ruumidest. Seda ülesannet ei saa teha ainult ühe drooniga. 

Mitme väikese drooni omamise eeliseks on ka see, et kui ühel tal on tõrkeid ja pilti ei õnnestu tagasi tuua, on sama teabega mitu teist. Seda näitas katse, kui üks droon leidis ohvri, kuid kaotas pildi, ja teine ​​tuli sellega tagasi. 

Suurimad väljakutsed

Kimberly McGuire on doktorant, kes töötas projekti kallal. 

"Suurim väljakutse sülemi uurimise saavutamisel seisneb droonide individuaalse intelligentsuse tasemel," ütleb McGuire. „Projekti alguses keskendusime põhiliste lennuvõimete saavutamisele, nagu kiiruse juhtimine ja takistuste vältimine. Pärast seda kujundasime väikeste droonide jaoks meetodi üksteise tuvastamiseks ja vältimiseks. Lahendasime selle nii, et lasime igal droonil kanda juhtmevaba sidekiipi ja seejärel kasutasime nende kiipide vahelist signaalitugevust – see on nagu telefonil kuvatavate ribade arv, mis väheneb, kui kodus WiFi-ruuteri juurest eemaldute. Selle meetodi peamised eelised on see, et see ei vaja droonil täiendavat riistvara ja see nõuab väga vähe arvutusi.

Nende pisikeste sülemrobotite arendamise raskeim osa on autonoomne navigeerimine. Väikeste robotite rühma täiesti tundmatus keskkonnas navigeerima on äärmiselt raske panna. See on peamine põhjus, miks teadlased putukate kui mudeli poole pöördusid; nad navigeerivad sageli keskkondades ilma nende kohta eelnevate teadmisteta. 

"Uue navigeerimismeetodi põhiidee on vähendada meie navigatsiooniootused äärmuseni: me nõuame ainult seda, et robotid saaksid navigeerida tagasi tugijaama," ütleb projekti juhtivteadur Guido de Croon. "Robotite sülem levib kõigepealt keskkonda, kuna iga robot järgib erinevat eelistatud suunda. Pärast uurimist naasevad robotid tugijaamas asuvasse juhtmevabasse majakasse.

See uus arendus on vaid üks paljudest, mis robootikast välja tulevad. Sülemirobootika on oluline valdkond, mis avab palju uusi võimalusi.