SwRI успішно продемонструвала автономність дронів на АЕС
Південно-західний науково-дослідний інститут (SwRI) розробив дрон із системою одночасної локалізації та картографування (SLAM), який може працювати повністю автономно без будь-яких попередніх знань про навколишнє середовище.
SwRI перевірила можливості автономного дрона під час європейського хакатону робототехніки EnRicH 2021. Під час хакатону дрону було доручено проникнути на атомну електростанцію Цвентендорф (Австрія) і виявити джерела випромінювання без допомоги людини-пілота.
Команда створила дрон, який використовував нові алгоритми та комп'ютерний зір для дослідження і картографування невідомих середовищ. Дрон оснащено датчиком LiDAR, камерою часу польоту (TOF) і детекторами випромінювання. Під час випробування команда використовувала процесори на дронах і наземні процесори для виконання SLAM, дослідження, прийняття рішень, автопілотування, аналізу комп'ютерного зору, зондування та інших завдань.
«Ми продемонстрували наш дослідницький дрон, який дозволяє системі наносити на карту нові простори та переміщатися ними без допомоги оператора-людини, що добре себе зарекомендувало попри складні умови. Дослідницький дрон зарекомендував себе як у штучному середовищі, так і в природному, такому як печери»
Безпілотний літальний апарат SwRI зміг успішно виявити два джерела кобальту-60 — радіоізотопу, схованого в різних місцях у межах завдання. У учасників не було попередньої інформації про об'єкт або розвідувальні проблеми, створені суддівською колегією.
Атомна електростанція Цвентендорф розташована приблизно за 32 км на північний захід від Відня. Це єдина у світі атомна електростанція, яку було завершено, але так і не введено в експлуатацію. Її побудували у 1978 році та завантажили паливом, але потім Австрія вирішила, що не довіряє ядерній енергетиці, і проєкт згорнули.
«Дрон продемонстрував високу гнучкість, вміло працюючи в раніше невідомих середовищах. Він довів свою здатність адаптуватися, навчатися і виконувати завдання в режимі реального часу, що має вирішальне значення в пошуково-рятувальних і небезпечних сценаріях, де час критичний»
На відміну від інших картографічних технологій, які вимагають, щоб робот переміщався навколо території для її картографування, дрон SwRI може відображати просторову топографію внутрішніх структур і відкритих просторів у режимі реального часу, коли він досліджує місцевість автономно.
«Сучасні дрони та наземні роботи зазвичай вимагають багато від оператора-людини. Продемонстрована нами автономія може значно знизити навантаження на операторів, дозволяючи роботизованим системам діяти незалежно та працювати самостійно»
За його словами, інженери розробили стек із повною автономією, який можна використовувати в поєднанні з різними датчиками та платформами БПЛА для виконання критично важливих завдань.
Дрон SwRI може використовуватися для виконання робіт, небезпечних для людини, наприклад, для надання допомоги в небезпечних пошуково-рятувальних операціях, а також для інспекцій небезпечних об'єктів на промислових виробництвах або об'єктах інфраструктури після стихійних лих.
Використовуючи алгоритми та інструменти моделювання, технологія відображає просторову топографію внутрішніх структур і відкритих просторів у режимі реального часу. Поєднуючи дані з датчиків комп'ютерного зору, технологія складає маршрути під час вивчення нових місць. Також доступні методи сприйняття для виявлення людей, транспортних засобів та інших об'єктів на основі згорткових нейронних мереж (CNN).
На виставці EnRicH 2021 компанія SwRI отримала нагороду за картографування БПЛА. SwRI брала участь у двох із трьох заходів: у дослідницькому та пошуково-рятувальному. Мета заходу — надати розробникам можливість протестувати свої технології в реальних середовищах.
Стек автономності SwRI використовувався у всьому: від комерційних і військових підключених та автономних наземних транспортних засобів до автоматизованих дронів і інтелектуального сільськогосподарського обладнання. Він використовує інструменти з відкритим вихідним кодом, такі як операційна система роботів (ROS), власні алгоритми машинного навчання та штучний інтелект.
SwRI — не єдина організація, яка розробляє такі технології. У квітні 2021 року Exyn Technologies оголосила, що досягла рівня автономії 4A, що означає, що вона здатна вільно літати у складних просторах. На цьому рівні не потрібна присутність людини-оператора, яка могла б взяти систему під контроль у будь-який момент.
Дрони Exyn тепер здатні досліджувати складні простори у вільному польоті з повним визначенням траєкторії польоту і при цьому рухатися зі швидкістю до двох і більше метрів на секунду. Крім того, на борту дрона виконується обхід перешкод і відстеження шляху. Немає потреби підключати дрон до додаткових обчислювальних ресурсів. Водночас пристрій може отримувати дані вищої якості у великих обсягах. В ідеальних умовах дрони Exyn можуть покрити за один політ 16 млн м³, що еквівалентно дев'яти футбольним стадіонам.
SwRI є лідером у галузі науки і техніки від морських глибин до глибокого космосу. Компанія розробляє міждисциплінарні технічні рішення, які приносять користь урядовим і комерційним клієнтам по всьому світу.
