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).




Подписан указ о создании Национального центра развития робототехники

2015-12-16
Подписан указ о создании Национального центра развития робототехники
Президент России Владимир Путин подписал указ о создании Национального центра развития технологий и базовых элементов робототехники. Соответствующий документ был размещен в среду, 16 декабря, на официальном интернет-портале правовой информации.

Эксперты: беспилотники станут трендом экономики

2015-12-12
Эксперты: беспилотники станут трендом экономики
Беспилотники, локальные энергосистемы и выпуск индивидуального питания через 20 лет станут одними из основных направлений развития мировой экономики. Новые перспективы технологического рынка представили участники форума "Экосистема инноваций", организованного в рамках Национальной технологической инициативы (НТИ).

Рекордные перелеты экспериментальных самолетов на электрической тяге

2015-12-11
Рекордные перелеты экспериментальных самолетов на электрической тяге
В настоящее время наблюдается значительный прогресс в создании пилотируемых ЛА на электрической тяге. Электролеты установили ряд рекордов, повторив путь развития самолетов с ДВС,пройденный столетие назад. 

 Легко ли угнать дрон?

2015-12-09
Легко ли угнать дрон?
Согласно статистическим данным, предоставленным аналитиками Teal Group, суммарный годовой объем мирового рынка БПЛА сегодня составляет $4 млрд. Из их же прогнозов следует, что в течение ближайших 10 лет этот показатель возрастет до уровня $93 млрд. ежегодно и продолжит расти далее. 

 Вертолетный форум споосбствует уменьшению разрыва между практикой и законодательством вертолетной индустрии

2015-11-30
Вертолетный форум споосбствует уменьшению разрыва между практикой и законодательством вертолетной индустрии
В Москве 27 ноября 2015 года завершил работу ежегодный Вертолетный форум. Наряду с Международной выставкой HeliRussia это одно из ключевых мероприятий вертолетной индустрии России. Прошедший Вертолетный форум стал уже 8-м по счету. Его тема в этом году - "Изменения воздушного законодательства: новые требования и возможности". Организатор Форума, Ассоциация Вертолетной Индустрии, приступила к формированию резолюции, которая будет опубликована в ближайшее время.

Что мешает беспилотникам развиваться?

2015-11-23
Что мешает беспилотникам развиваться?
Несмотря на обширные перспективы перед отраслью беспилотников возникает ряд определенных проблем и вызовов, связанных с различными аспектами их функционирования.

Совместный проект СГУ и Института природных ресурсов Финляндии позволит повысить эффективность лесного хозяйства страны

2015-11-11
Совместный проект СГУ и Института природных ресурсов Финляндии позволит повысить эффективность лесного хозяйства страны

Презентованный в рамках представления научно-инновационного потенциала СГУ им. Питирима Сорокина проект малозатратной высокоточной технологии ведения лесного хозяйства «Тайга 5D» направлен на получение информации о динамике лесных ресурсов в пространстве и во времени. Работа над его реализацией началась только на прошлой неделе, но в перспективе «Тайга 5D» может быть направлен на решение задач не только республики, но и всей России.

ArmRobotics начал регистрацию участников конкурсов роботов-саперов и беспилотников

2015-11-04
ArmRobotics начал регистрацию участников конкурсов роботов-саперов и беспилотников

ArmRobotics начал регистрацию участников конкурсов роботов-саперов и беспилотников, сказал в среду журналистам исполнительный директор Союза компаний по информационным технологиям Армении (UITE) Карен Варданян. 

ЖЕЛЕЗНАЯ СТАЯ

2015-10-26
ЖЕЛЕЗНАЯ СТАЯ

DARPA с помощью проекта Gremlins собирается заполонить небо над полем боя неуязвимыми и дешевыми беспилотниками.

Компания Battelle представила винтовку DroneDefender для борьбы с беспилотниками

2015-10-22
Компания Battelle представила винтовку DroneDefender для борьбы с беспилотниками
В последнее время разнообразные беспилотные летательные аппараты пользуются все большей популярностью. При этом используют их не только в военных целях. В целом у дронов сегодня очень много областей применения. К примеру, они могут использоваться для съемки спортивных соревнований, доставки небольших грузов и товаров первой необходимости в труднодоступные районы и многое другое.


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

Возврат к списку