Sztuczna inteligencja ułatwia dronom skanowanie i wykopywanie terenu

Naukowcy z Uniwersytetu w Aarhus (AU) i Duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DTU) współpracowali przy projekcie, którego celem jest zmniejszenie kosztów pomiaru i dokumentacji kamieniołomów żwirowych i wapiennych, jednocześnie przyspieszając i ułatwiając tradycyjną metodę.

W projekcie wykorzystano sztuczną inteligencję (AI), która przejęła kontrolę nad tradycyjnymi, sterowanymi przez człowieka dronami, które są obecnie wykorzystywane do wykonania zadania.

Erdal Kayacan jest associate profesorem i ekspertem w dziedzinie sztucznej inteligencji i dronów w Wydziale Inżynierii Uniwersytetu w Aarhus.

“Zrobiliśmy cały proces całkowicie automatyczny. Mówimy dronowi, gdzie ma zacząć, i jaka jest szerokość ściany lub skały, którą chcemy sfotografować, a potem lata on w zygzakowatym kształcie i ląduje automatycznie”, mówi Kayacan.

Ograniczenia dronów sterowanych przez człowieka

Obecna metoda pomiaru i dokumentacji kamieniołomów żwirowych i wapiennych, klifów, oraz innych naturalnych i sztucznych formacji opiera się na dronach, które fotografują obszar. Komputer otrzymuje nagrania i automatycznie konwertuje wszystko, tworząc 3D model terenu.

Jednym z minusów tej metody jest to, że piloci dronów są drodzy, a pomiary są czasochłonne. Podczas wykopywania, pilot drona musi upewnić się, że dron utrzymuje stałą odległość od ściany. Jednocześnie, kamera drona musi być utrzymana prostopadle do ściany, co sprawia, że jest to skomplikowane i trudne zadanie.

Aby komputer mógł przekonwertować i stworzyć 3D figurę z obrazów, musi być określony przesunięcie w obrazach. To jest główny proces, który został zautomatyzowany przez sztuczną inteligencję, co znacznie zmniejszyło złożoność wykonania zadania.

“Nasza algorytmika zapewnia, że dron zawsze utrzymuje tę samą odległość od ściany i że kamera jest stale repositionowana prostopadle do ściany. Jednocześnie, nasza algorytmika przewiduje siły wiatru działające na ciało drona”, mówi Kayacan.

Sztuczna inteligencja pokonuje problem wiatru

Sztuczna inteligencja również pomaga pokonać wiatr, który jest jednym z największych wyzwań w locie autonomicznym dronów.

Mohit Mehndiratta jest wizytującym studentem doktoranckim w Wydziale Inżynierii Uniwersytetu w Aarhus.

“Zaprojektowany model procesu Gaussa również przewiduje wiatr, który zostanie spotkany w najbliższej przyszłości. To oznacza, że dron może przygotować się i podjąć korektywne działania wcześniej”, mówi Mehndiratta.

Kiedy dron sterowany przez człowieka wykonuje to zadanie, nawet lekki wiatr może zmienić jego przebieg. Z nową technologią, porywiste wiatry i ogólna prędkość wiatru mogą być brane pod uwagę.

“Dron nie mierzy wiatru, ale szacuje go na podstawie danych, które otrzymuje podczas ruchu. To oznacza, że dron reaguje na siłę wiatru, tak jak my, ludzie, korygujemy nasze ruchy, gdy jesteśmy narażeni na silny wiatr”, mówi Kayacan.

Badania zostały zakończone we współpracy z Duńskim Centrum Badań i Technologii Węglowodorów przy DTU, a wyniki projektu zostaną przedstawione w maju 2020 roku na Europejskiej Konferencji Kontroli.