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).




Омские ученые создали беспилотник для экстремальных полетов в Арктике

2015-10-20
Омские ученые создали беспилотник для экстремальных полетов в Арктике

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) ПП-50, пригодный для работы в суровых условиях Арктики, разработали специалисты Омского государственного технического университета. Разработками ученых омского политеха уже заинтересовались специалисты в области геодезии и картографии, структуры МЧС России, природоохраны и экологии.

Новый орбитальный беспилотник создадут к 2019 году

2015-10-09
Новый орбитальный беспилотник создадут к 2019 году
Американская компания Sierra Nevada намерена до конца 2018 года завершить разработку опционально пилотируемого орбитального летательного аппарата Dream Chaser. Как сообщает Flightglobal, расширенные летные испытания беспилотника начнутся в первом квартале 2016 года. Свой аппарат компания позиционирует как более функциональную альтернативу опытному орбитальному беспилотнику X-37B, разработанному концерном Boeing и в настоящее время проходящему испытания.

В 2015 году в войска придут более 1100 специалистов по управлению БЛА

2015-09-29
В 2015 году в войска придут более 1100 специалистов по управлению БЛА
Более 1100 военнослужащих рот беспилотных летательных аппаратов пройдут подготовку в Государственном центре беспилотной авиации Министерства обороны Российской Федерации.

Россия разрабатывает сверхсекретного ядерного подводного дрона?

2015-09-26
Россия разрабатывает сверхсекретного ядерного подводного дрона?
По сообщениям Билла Герца (Bill Gertz) из The Washington Free Beacon, Россия работает над сверхсекретным беспилотным подводным аппаратом, который может быть оснащен мегатонными ядерными боеголовками. 

Самолеты-призраки: рывок в стратосферу

2015-09-22
Самолеты-призраки: рывок в стратосферу
В Китае недавно совершил полет гиперзвуковой самолет, который по скорости превзошел все современные сверхзвуковые самолеты, в том числе американский стратегический сверхзвуковой разведчик Lockheed SR-71 Blackbird («Черный дрозд»). Об этом 21 сентября сообщили китайские СМИ.

Самолеты сделают невидимыми глазу

2015-09-21
Самолеты сделают невидимыми глазу
Американские ученые разработали тонкое покрытие для военной авиации, делающее ее невидимой не только для радаров, но и для человеческого глаза, сообщает Army Times. Покрытие представляет собой диэлектрический метаматериал и создается по заказу министерства обороны США.

Boeing запатентовала летающего дрона, способного трансформироваться в субмарину

2015-09-16
Boeing запатентовала летающего дрона, способного трансформироваться в субмарину
Ранее в этом году Патентное бюро Соединённых Штатов Америки приняло заявку от компании Boeing на патент для «быстро развёртываемого воздушного и водного транспортного средства». Другими словами, Boeing запатентовала удалённо управляемого летающего дрона, способного трансформироваться в субмарину. Вот как он работает.

Швейцария покупает у израильской компании беспилотники на сумму 270 млн долларов

2015-09-14
Швейцария покупает у израильской компании беспилотники на сумму 270 млн долларов

Несмотря на состоявшиеся пропалестинские демонстрации, после прошедшего голосования обе палаты швейцарского парламента одобрили покупку шести беспилотных летательных аппаратов Hermes 900, разработанных израильской компанией "Эльбит маарахот".

Специализированная экспозиция «Беспилотные многоцелевые комплексы»Специализированная экспозиция «Беспилотные многоцелевые комплексы»

2015-09-08
Специализированная экспозиция «Беспилотные многоцелевые комплексы»Специализированная экспозиция «Беспилотные многоцелевые комплексы»
В рамках XIX Международной выставки средств обеспечения безопасности государства «Интерполитех–2015» будет представлена специализированная экспозиция «Беспилотные многоцелевые комплексы».

Американцы запустили «стаю» из 50 беспилотников

2015-09-02
Американцы запустили «стаю» из 50 беспилотников
Лаборатория ARSENL Школы повышения квалификации офицерских кадров ВМС США провела испытания собственного программного обеспечения, которое позволяет множеству беспилотных летательных аппаратов выполнять полеты в «стаях». Об этом говорится в сообщении ВМС США. При помощи этой программы испытатели одновременно подняли в воздух «стаю» из 50 беспилотников, которые затем выполняли полеты двумя «подстаями» по 25 аппаратов в каждой.


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

Возврат к списку