Panaliti Ngembangkeun Drone Swarm pikeun Ngalokalkeun Bocor Gas

Panaliti di Universitas Téknologi Delft parantos ngembangkeun gorombolan drone alit anu pangheulana anu sanggup sacara mandiri ngadeteksi sareng ngalokalkeun bocor gas dina lingkungan jero ruangan anu ketat. Pikeun mendakan bocor gas dina gedong atanapi situs industri, patugas pemadam kebakaran manusa ngabahayakeun nyawana sabab tiasa lami kanggo ngadeteksi sumberna. Drone anyar ieu tiasa gaduh implikasi utama di daérah ieu.

Ngarancang AI pikeun Drones

Halangan pangbadagna pikeun panalungtik nyaéta mendesain kecerdasan buatan (AI) anu dipikabutuh pikeun tugas anu rumit. Kusabab ukuran leutik drones, bagian komputasi sareng mémori kedah pas kana aranjeunna. Para panalungtik ngandelkeun navigasi bio-diideuan sareng strategi milarian. 

nu panalungtikan ieu diterbitkeun dina server artikel ArXiv, sarta eta bakal dibere dina konferensi robotics IROS engké taun.

Naon Anu Dibutuhkeun pikeun Lokalisasi Sumber Gas Otonom

Tugas lokalisasi sumber gas otonom pisan kompléks, sarta merlukeun sensor gas jieunan nu teu pisan mampuh ngadeteksi jumlah leutik gas. Éta ogé bajoang pikeun tetep sénsitip kana parobahan gancang dina konsentrasi gas. 

Di sagigireun tugas sabenerna, lingkungan ogé ngabalukarkeun masalah nalika éta kompléks. Ku sabab kitu, panalungtikan tradisional geus mekar sabudeureun robot tunggal nu neangan sumber gas dina leutik, lingkungan bébas halangan. 

Guido de Croon nyaéta Professor Pinuh di laboratorium Micro Air Vehicle of TU Delft. 

"Kami yakin yén ngagimbung drone leutik mangrupikeun jalan anu ngajangjikeun pikeun lokalisasi sumber gas otonom," saur Guido de Croon. "Ukuran leutik drones ngajadikeun aranjeunna aman pisan pikeun manusa sareng harta anu masih aya di gedong, sedengkeun kamampuan ngalayangna bakal ngamungkinkeun aranjeunna milarian sumberna dina tilu diménsi. Leuwih ti éta, ukuran leutik maranéhanana ngamungkinkeun aranjeunna ngapung di wewengkon jero rohangan sempit. Tungtungna, gaduh gorombolan drones ieu ngamungkinkeun aranjeunna ngalokalkeun sumber gas langkung gancang, bari ngaleungitkeun konsentrasi gas maksimal lokal pikeun milarian sumber anu leres.

Sanaos kauntungan tina sipat ieu, aranjeunna ogé nyusahkeun insinyur pikeun nerapkeun AI kana drones pikeun lokalisasi sumber gas otonom. Kusabab watesan sabudeureun sensing onboard jeung ngolah, algoritma AI dipaké dina kandaraan timer nyetir teu lumaku. Kusabab aranjeunna beroperasi dina swarms, drones ogé kedah ulah aya colliding saling bari kolaborasi.

Bart Duisterhof ngalaksanakeun panalungtikan di TU Delft. 

"Saleresna, di alam aya seueur conto navigasi suksés sareng lokalisasi sumber bau dina konstrain sumberdaya anu ketat," saur Duisterhof. "Pikirkeun kumaha fruitflies kalayan otak leutikna ~ 100,000 neuron infallibly mendakan pisang di dapur anjeun dina usum panas. Maranehna ngalakukeun ieu ku elegantly ngagabungkeun paripolah basajan kayaning ngalayang upwind atawa ortogonally ka angin gumantung kana naha maranéhna ngarasa bau. Sanaos kami henteu tiasa langsung nyalin paripolah ieu kusabab henteuna sénsor aliran hawa dina robot kami, kami parantos nyéépkeun robot kami kalayan paripolah anu sami-sami saderhana pikeun ngarengsekeun tugas.

Drones leutik ngandelkeun algoritma "bug" anyar anu disebut "Sniffy Bug," anu ngamungkinkeun drones nyebarkeun sateuacan aranjeunna ngadeteksi gas naon waé. Hal ieu ngamungkinkeun aranjeunna pikeun nutupan lingkungan anu ageung sareng ngahindarkeun halangan atanapi silih. 

Sakali salah sahiji drones indra gas, éta communcationates nu ka batur, nu lajeng bakal kolaborasi saling pikeun manggihan sumber gas gancang-gancang. Leuwih husus, drones ngalakukeun pilarian pikeun konsentrasi gas maksimum kalawan algoritma disebut "optimasi ngagimbung partikel," atawa PSO, dimana unggal drone tindakan minangka partikel. 

Algoritma ieu diideuan ku paripolah sosial sareng gerak domba manuk, kalayan masing-masing drone ngagerakkeun dumasar kana lokasi konsentrasi gas pangluhurna anu dirasakeun, lokasi pangluhurna ngagimbung, sareng arah gerak sareng inersia ayeuna. Salah sahiji kauntungan tina PSO nyaéta ngan ukur peryogi ngukur konsentrasi gas tanpa gradién konsentrasi gas atanapi arah angin.

"Panaliti ieu nunjukkeun yén ngagimbung drone leutik tiasa ngalaksanakeun tugas anu rumit pisan.," saur Guido, "Kami ngarepkeun karya ieu janten inspirasi pikeun peneliti robotika sanés pikeun mikirkeun deui jinis AI anu dipikabutuh pikeun penerbangan otonom."