С новой системой уклонения дроны могут играть в «вышибалу»
Фото: UZH
Транспорт будущего

С новой системой уклонения дроны могут играть в «вышибалу»

Система обхода препятствий в робототехнике – важная составная часть технологии дронов, но коммерчески доступные варианты пока недостаточно быстрые для многих рабочих ситуаций. Инженеры из Швейцарии разработали новую систему навигации, дающую дронам настолько быстрые рефлексы, что они могут с успехом уклоняться от брошенного в них мяча.

Согласно расчетам инженеров, большинству современных систем уклонения от препятствий требуется от 20 до 40 мс на то, чтобы обработать изменения в окружающей среде. Этого вполне достаточно для коптера, который плавно приближается к зданию и не торопясь ищет вход внутрь. Но не идет ни в какое сравнение с юркостью птиц. В некоторых ситуациях дронам необходимо двигаться гораздо быстрее — например, в зонах бедствий.

Инженеры Цюрихского университета оснастили квадракоптер камерами, специально разработанными для обнаружения быстрых движений, а также новыми алгоритмами, еще больше ускоряющими этот процесс. В итоге скорость реакции снизилась до 3,5 мс, пишет New Atlas.

Чуть подробнее о камерах — это так называемые датчики динамического зрения. Вместо того чтобы анализировать каждый пиксель в сцене, чтобы определить, не сдвинулся ли какой-нибудь объект, отдельные пиксели в них реагируют только на изменение интенсивности света. Это значит, что пиксели без движения «молчат», снижая нагрузку на вычислительные системы и увеличивая скорость обработки данных.

Но даже эти камеры не пригодны для дронов, поняли швейцарские ученые. Для того чтобы настроить их, они разработали собственный алгоритм, который не только следит за всеми пикселями, но и вносит поправки на движение самого коптера.

Во время первого раунда испытаний исследователи кидали в камеры различные предметы, чтобы понять, насколько система способна их обнаруживать. В зависимости от размера объекта и дистанции точность колебалась от 81% до 97%.

Затем они установили камеры на дрон и повторили тест. Аппарат успешно уклонялся от летящих в него мячей более чем в 90% случаев, даже когда дистанция броска снизилась до трех метров, с скорость движения составила 10 м/с. Для оценки ситуации достаточно двух камер на дроне. Система позволяет увеличить скорость полета до десяти раз, не опасаясь столкновения.

Сверхточный гироскоп для дронов разработали инженеры США. Он получился примерно в 500 раз меньше обычных современных волоконно-оптических гироскопов. Несмотря на свои размеры, прототип в 30 раз чувствительнее к фазовым сдвигам.