Новые алгоритмы помогут дронам прокладывать маршрут в сложном пространстве

23.01.2016

Новые алгоритмы помогут дронам прокладывать маршрут в сложном пространстве
На беспилотные летательные аппараты или дроны возлагают надежды не только военные. Эти технологии обладают массой перспектив для использования и в мирных отраслях, например, они могут проводить изучение местности в труднодоступных местах. Но прежде чем они получат широкое распространение, предстоит решить немало проблем.

Одной из задач для разработчиков является серьёзное повышение манёвренности дронов, чтобы они не врезались во всевозможные препятствия, возникающие у них на пути. Кроме этого, беспилотникам предстоит научиться корректировать своё передвижение в зависимости от дождя и ветра.

Разработчики дронов стремятся к тому, чтобы их аппараты, насколько это возможно, подражали живым существам, например, птицам или насекомым. Но такой полёт ― сложная инженерная задача, поскольку подразумевает способность изменять своё положение в шести направлениях: вперёд/назад, вверх/вниз, влево/вправо и три варианта вращения – относительно главной поперечной оси (тангаж), относительно вертикальной оси (рыскание) и вокруг продольной оси (крен).

То есть для программирования полёта в каждый момент времени необходимо 12 чисел для того, чтобы понимать, где находится и с какой скоростью движется аппарат. При этом нужно ещё распознавать объекты, которые могут быть препятствиями.

Сразу две команды исследователей из Лаборатории информатики и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института работают над проектами по созданию программного обеспечения для решения этой трудной задачи.

Первая из них, работавшая во главе с Бенуа Лэндри (Benoit Landry), использовала алгоритмы, которые до этого были созданы для перемещения робота "Атласа" компании Boston Dinamics. Основная идея состоит в том, чтобы делить пространство на сегменты и анализировать его не на предмет наличия препятствий, а на присутствие свободного пути, а потом складывать результаты в общую картинку и искать наилучшее направление движения. Так "Атласу" стала под силу прогулка по лесу.
Теперь робототехники решили подняться на новый уровень и покорить лес в полёте. Для начала использовался макет леса, построенный в лабораторных условиях. Его изготовили из труб, между которыми под разным углом натянули верёвки.

"Лес" учёные покоряли на квадрокоптере весом всего 34 грамма. Этот 9-сантиметровый дрон смог преодолеть сложное пространство площадью около трёх квадратных метров со скоростью свыше одного метра в секунду.

Для распознавания пространства перед квадрокоптером использовались оптические датчики захвата движения и инерциальный измерительный блок или гиростабилизатор, которые помогают аппарату точно определить, где располагаются препятствия.

В пресс-релизе MIT авторы отмечают, что пока дрон не может простраивать свой маршрут в режиме реального времени. Этот процесс занимает около 10 минут, но у Лэндри уже есть идеи, как существенно сократить это время.

Во втором проекте CSAIL главным действующим лицом стал самолётик с неподвижными крыльями. В отличие от первого, этот дрон способен гарантированно преодолевать препятствия без каких-либо предварительных знаний о пространстве. При этом он успешно справляется с задачей даже при наличии ветра.

Ведущий автор исследования Анирудха Маджумдар (Anirudha Majumdar) создал библиотеку из 40-50 траекторий, которые описывают возможные варианты движения или тоннели. После запуска аппарата алгоритм постепенно сшивает части этих путей, прокладывая траекторию, по которой дрон сможет продолжать своё движение беспрепятственно (решение на каждой развилке из каталога принимается за 0,02 секунды). Благодаря такому программному обеспечению беспилотник планирует свой полёт на лету.

Подход, разработанный Маджумдаром, достаточно гибкий. Алгоритм может использоваться для дронов разных размеров и веса, а также применён для наземных транспортных средств и шагающих роботов.

Все разработанные учёными коды находятся в открытом доступе на ресурсе GitHub. Авторы надеются, что другие исследователи будут опираться на их результаты, и что, в конечном итоге, дроны станут максимально полезными для людей в различных сферах жизни.

Более подробно с результатами исследований Маджумдара можно ознакомиться, прочитав препринт статьи, появившийся на сайте arXiv.org. Предварительная статья команды Лэндри также находится в открытом доступе на сайте MIT (PDF-документ).




Китай вошел в тройку лидеров по экспорту беспилотников

2016-04-22
Китай вошел в тройку лидеров по экспорту беспилотников
Китай поставляет беспилотные летательные аппараты военного назначения более чем в 10 стран, общая стоимость экспортных контрактов измеряется сотнями миллионов долларов, сообщает издание Defense Talk со ссылкой на китайские СМИ.

С чем идем к  HeliRussia 2016.Состояние и тенденции

2016-04-04
С чем идем к HeliRussia 2016.Состояние и тенденции
Близится время очередной, уже девятой, крупнейшей на Евразийском континенте Международной выставки вертолетной индустрии HeliRussia. Выставка уже давно стала близкой десяткам тысяч людей, потому что каждый находит на этой площадке что-то интересное и полезное. А атмосфера домашнего гостеприимства мероприятия притягивает вновь и вновь.

Минобороны определится с выбором мультикоптеров

2016-03-26
Минобороны определится с выбором мультикоптеров
На территории конгрессно-выставочного комплекса парка "Патриот" прошел семинар, где рассматривались вопросы, связанные с созданием и использованием малоразмерных высокоманевренных беспилотников мультироторного типа.

Беспилотникам дадут послабления

2016-03-21
Беспилотникам дадут послабления
Правительству удалось найти компромисс с авиамоделистами и производителями беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) по вопросу применения новых положений Воздушного кодекса. Как сообщил информированный источник в Минтрансе, с представителями отрасли принципиально согласованы подходы, позволяющие избежать эксцессов, в результате которых все авиамодели и БПЛА весом свыше 250 гр. с 1 апреля нужно будет официально регистрировать, а их владельцам — оформлять удостоверения пилотов БПЛА.

За три месяца в США зарегистрировали почти 400 тысяч дронов

2016-03-17
За три месяца в США зарегистрировали почти 400 тысяч дронов
Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) зарегистрировало около 400 тысяч любительских дронов за три месяца работы системы учета беспилотников, пишет Computerworld. Об этом сообщил глава ведомства Майкл Хуэрта, выступая на конференции South by Southwest в Остине (Техас).

MWC: 5G позволит заполонить небеса беспилотниками

2016-03-10
MWC: 5G позволит заполонить небеса беспилотниками
Будущее Интернета вещей зависит от возможности построить более быстрые и надежные сети беспроводной передачи данных, уверен генеральный директор Intel Брайан Кржанич.

Военные новости: в мире подводных дронов

2016-03-01
Военные новости: в мире подводных дронов
Военные беспилотники у всех на слуху. Особенно если речь идет об ударных дронах, которые уничтожают цели с воздуха ракетами. Подводные дроны же пока не пользуются такой популярностью у СМИ, но все может измениться в ближайшие годы. Как относительно недавно беспилотники совершили революцию в небе, так они смогут повторить это и под водой. Рынок подводных дронов оценивался в 1,2 миллиарда долларов в 2014 году, а к 2019-му он может достичь 4,8 миллиардов. Сегодня в мире насчитывается уже более 250 видов подводных беспилотников.

Российские воздушные «киборги» наносят удар: беспилотная авиация

2016-02-19
Российские воздушные «киборги» наносят удар: беспилотная авиация
Первый беспилотный летающий аппарат был построен Николой Теслой в 1899 году. Его небольшой самолет на радиоуправлении мог поднять в воздух всего несколько маленьких предметов. В то время  никого не заинтересовало новое изобретение гениального серба. Прошло сто лет и тысячи беспилотных летающих аппаратов встали в строй. А еще через несколько лет американская сказка о высокоинтеллектуальных киборгах может стать реальностью, но реализовать ее смогут не в США, а в технологически «отсталой», «немытой» России.

Пентагон закрывает программу по разработке боевых беспилотников

2016-02-13
Пентагон закрывает программу по разработке боевых беспилотников
В ближайшем будущем новейшие боевые беспилотники не будут летать над мировыми океанами. Проект бюджета Министерства обороны США на 2017 год, опубликованный 9 февраля, предполагает свертывание инициированной еще в конце 1990-х годов программы по разработке оснащенных бомбами беспилотных летательных аппаратов, способных подниматься в воздух и садить на палубу авианосцев ВМС США.

Беспилотники и совместное использование воздушного пространства: домыслы и реальность

2016-02-08
Беспилотники и совместное использование воздушного пространства: домыслы и реальность
В декабре 2015 г. в России был принят закон об изменениях в Воздушном кодексе в части использования и регистрации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Закон призван положить начало регулирования массового распространения БПЛА и ограничить их бесконтрольное использование. За управление и эксплуатацию незарегистрированных беспилотников во многих странах предусматриваются высокие штрафы.


Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 След.

Возврат к списку