SwRI успешно продемонстрировала автономность дронов на АЭС
Юго-западный научно-исследовательский институт (SwRI) разработал дрон с системой одновременной локализации и картографии (SLAM), который может работать полностью автономно без каких-либо предварительных знаний об окружающей среде.
SwRI проверила возможности автономного дрона во время европейского хакатона робототехники EnRicH 2021. Во время хакатона дрону было поручено проникнуть на атомную электростанцию Цвентендорф (Австрия) и обнаружить источники излучения без помощи человека-пилота.
Команда создала дрон, который использовал новые алгоритмы и компьютерное зрение для исследования и картирования неизвестных сред. Дрон оснащен датчиком LiDAR, времяпролетной (TOF) камерой и детекторами излучения. Во время испытания команда использовала процессоры на дронах и наземные процессоры для выполнения SLAM, исследования, принятия решений, автопилота, анализа компьютерного зрения, зондирования и других задач.
«Мы продемонстрировали наш исследовательский дрон, который позволяет системе наносить на карту новые пространства и перемещаться по ним без помощи человека-оператора, который хорошо себя зарекомендовал, несмотря на сложные условия. Исследовательский дрон зарекомендовал себя как в искусственной среде, так и в естественной среде, такой как пещеры»
Беспилотный летательный аппарат SwRI смог успешно обнаружить два источника кобальта-60 — радиоизотопа, спрятанного в разных местах в рамках задачи. У участников не было предварительной информации об объекте или проблемах разведки, созданных судейской коллегией.
Атомная электростанция Цвентендорф расположена примерно в 32 км к северо-западу от Вены. Это единственная в мире атомная электростанция, которая была завершена, но так и не введена в эксплуатацию. Она была построена в 1978 году и загружена топливом, но затем Австрия решила, что не доверяет ядерной энергии, и проект свернули.
«Дрон продемонстрировал высокую гибкость, умело работая в ранее неизвестных средах. Он доказал свою способность адаптироваться, обучаться и выполнять задачи в режиме реального времени, что имеет решающее значение в критических по времени поисково-спасательных и опасных сценариях»
В отличие от других картографических технологий, которые требуют, чтобы робот передвигался вокруг области для ее картирования, дрон SwRI может отображать пространственную топографию внутренних структур и открытых пространств в режиме реального времени, когда он исследует местность автономно.
«Современные дроны и наземные роботы обычно требуют многого от человека-оператора. Продемонстрированная нами автономия может значительно снизить нагрузку на операторов, позволяя роботизированным системам действовать независимо и работать самостоятельно»
По его словам, инженеры разработали стек с полной автономией, который можно использовать в сочетании с различными датчиками и платформами БПЛА для выполнения критически важных задач.
Дрон SwRI может использоваться для выполнения работ, которые опасны для человека, например, для оказания помощи в опасных поисково-спасательных операциях, а также для инспекций опасных объектов на промышленных производствах или объектах инфраструктуры после стихийных бедствий.
Используя алгоритмы и инструменты моделирования, технология отображает пространственную топографию внутренних структур и открытых пространств в режиме реального времени. Объединяя данные с датчиков компьютерного зрения, технология составляет маршруты по мере изучения новых мест. Также доступны методы восприятия для обнаружения людей, транспортных средств и других объектов на основе сверточных нейронных сетей (CNN).
На выставке EnRicH 2021 компания SwRI получила награду за картографирование БПЛА. SwRI участвовала в двух из трех мероприятий: в исследовательском и поисково-спасательном. Цель мероприятия — предоставить разработчикам возможность протестировать свои технологии в реальных средах.
Стек автономности SwRI использовался во всем: от коммерческих и военных подключенных и автономных наземных транспортных средств до автоматизированных дронов и интеллектуального сельскохозяйственного оборудования. Он использует инструменты с открытым исходным кодом, такие как операционная система роботов (ROS), собственные алгоритмы машинного обучения и искусственный интеллект.
SwRI — не единственная организация, разрабатывающая такие технологии. В апреле 2021 года Exyn Technologies объявила, что достигла уровня автономии 4A, что означает, что она способна свободно летать в сложных пространствах. На этом уровне не требуется присутствие человека-оператора, который мог бы взять под контроль систему в любое время.
Дроны Exyn теперь способны исследовать сложные пространства в свободном полете с полным определением траектории полета и при этом двигаться со скоростью до двух и более метров в секунду. Кроме того, на борту дрона выполняется обход препятствий и отслеживание пути. Нет необходимости подключать дрон к дополнительным вычислительным ресурсам. В то же время устройство может получать данные более высокого качества в больших объемах. В идеальных условиях дроны Exyn могут покрыть за один полет 16 млн м³, что эквивалентно девяти футбольным стадионам.
SwRI является лидером в области науки и техники от морских глубин до глубокого космоса. Компания разрабатывает междисциплинарные технические решения, приносящие пользу правительственным и коммерческим клиентам по всему миру.
