Istraživači razvijaju roj sićušnih dronova za istraživanje nepoznatih okolina

Istraživači s Tehnološkog sveučilišta u Delftu razvili su roj sićušnih dronova koji su sposobni samostalno istraživati ​​nepoznata okruženja. Istraživanje je predstavljeno 23. listopada u Znanstvena robotika. Novi rad važan je za tekući razvoj robotike roja. 

Jedan od najizazovnijih dijelova razvoja ovih sićušnih robota bio je taj što je trebalo učiniti nešto u vezi s njihovim ograničenim senzorskim i računalnim sposobnostima kako bi se kretali autonomno. Tim, koji se sastoji od istraživača s TU Delft, Sveučilišta u Liverpoolu i Radbound Sveučilišta u Nijmegenu, gledao je navigaciju kukaca kao model. 

Ogroman potencijal

Kao što je mnogo puta spomenuto na ovoj stranici, robotika rojeva je rastuće polje koje može dovesti do mnogih mogućnosti. Rojevi insekata iz stvarnog života korišteni su kao model za sićušne robote. Pojedinačni robot može biti ograničen u svojim sposobnostima, ali grupiranje mnogih zajedno može pružiti nove mogućnosti. Mali roboti često su jeftiniji i mogu izvršiti zadatke koje mnogi veći ne mogu. Upotrebom malih robotskih dronova koji djeluju u roju, mjesta katastrofe mogla bi se istražiti i razumjeti mnogo brže. Ova tehnologija još nije izašla, ali istraživači neprestano rade na njoj zbog velikih mogućnosti. 

Zajednički istraživački tim TU Delft, Sveučilišta u Liverpoolu i Radbound Sveučilišta u Nijmegenu financira nizozemska nacionalna znanstvena zaklada NWO Natural Artificial Intelligence program. 

Jedno od glavnih područja u kojima se ova tehnologija može koristiti su misije potrage i spašavanja. Istraživački tim razvio je rojeve dronova s ​​idejom da ih iskoristi u takvim misijama. Ako tim postigne ono što želi, spasioci bi mogli koristiti rojeve sićušnih dronova da istraže mjesto katastrofe i izvijeste o tome. Na primjer, zgradu na rubu urušavanja istraživali bi dronovi, a zatim bi izvještavali s lokacijama ljudi unutra. 

Rojevi sićušnih dronova također bi mogli biti opremljeni kamerama kako bi pronašli žrtve. Istraživački tim je to testirao slanjem dronova u zatvoreno uredsko okruženje u kojem su bile dvije lažne žrtve. Eksperiment je bio uspješan, a roj od 6 dronova istražio je 80% otvorenih prostorija unutar 6 minuta. Ovaj zadatak nije moguć samo s jednim dronom. 

Još jedna prednost posjedovanja više malih dronova je ta da ako jedan pokvari i ne uspije vratiti sliku, postoji nekoliko drugih s istim informacijama. To se pokazalo u testu kada je jedan dron pronašao žrtvu, ali je izgubio sliku, a drugi se vratio s njom. 

Najveći izazovi

Kimberly McGuire je doktorandica koja je radila na projektu. 

"Najveći izazov u postizanju istraživanja rojeva leži na razini individualne inteligencije dronova", kaže McGuire. “Na početku projekta fokusirali smo se na postizanje osnovnih sposobnosti leta kao što su kontrola brzine i izbjegavanje prepreka. Nakon toga, osmislili smo metodu za male dronove da se međusobno otkrivaju i izbjegavaju. To smo riješili tako što smo svaki dron nosili čip za bežičnu komunikaciju, a zatim koristili jačinu signala između tih čipova — to je poput broja crtica prikazanih na vašem telefonu koje se smanjuju kada se udaljite od WiFi usmjerivača u vašem domu. Glavne prednosti ove metode su da ne zahtijeva dodatni hardver na dronu i da zahtijeva vrlo malo izračunavanja.”

Najteži dio razvoja ovih sićušnih rojevih robota je autonomna navigacija. Iznimno je teško natjerati skupinu malih robota da se snalaze u potpuno nepoznatom okruženju. To je glavni razlog zašto su se istraživači okrenuli kukcima kao modelu; često se kreću okruženjima bez ikakvog prethodnog znanja o njima. 

"Glavna ideja na kojoj se temelji nova navigacijska metoda je krajnje smanjiti naša očekivanja od navigacije: samo zahtijevamo da roboti mogu navigirati natrag do bazne stanice", kaže Guido de Croon, glavni istraživač projekta. “Roj robota prvo se širi u okolinu tako što svaki robot slijedi različit željeni smjer. Nakon istraživanja, roboti se vraćaju na bežični signalni signal koji se nalazi na baznoj stanici.”

Ovaj novi razvoj samo je jedan od mnogih koji dolaze iz robotike. Swarm robotika je važno područje koje otvara mnoge nove mogućnosti.