Minik geliştirme planı, özerk uçan robotlar bu yapabilir gezinmek zifiri karanlıkta, buna benzer şekilde yarasalar kullanmak ses dalgaları ile arazilerini haritalandırınUlusal Bilim Vakfı’ndan (NSF) fon aldı.
Worcester Politeknik Enstitüsü’nden (WPI) robot mühendisliği bilim insanı ve iddialı programın arkasındaki proje lideri Profesör Nitin Sanket, bu robotların kullanım yeteneğinin ultrason-temelli ekolokasyon görüş hattı navigasyonu yerine onları karanlık, tozlu ve zorlu ortamlarda arama ve kurtarma operasyonları için ideal destek araçları haline getirir. dumanlı afet bölgelerikameraların veya diğer ışık tabanlı algılama platformlarının başarısız olduğu diğer zorlu ortamlarda uzaktan izleme için.
“Bunun, arama ve kurtarma amacıyla drone’ların zorlu ve kritik koşullarda yaygın şekilde konuşlandırılmasına yönelik ilk adım olduğuna inanıyoruz. orman yangınları, deprem bölgeleri, Ve volkanlar” diye açıkladı Profesör Sanket. Bilgilendirme.
Yarasalardan ilham alındı
Sanket anlattı Bilgilendirme Ulusal Bilim Vakfı’nın “oldukça rekabetçi” Robotik Temel Araştırması (FRR) programından kısa süre önce verilen hibenin, kendisinin ve ekibinin, sınırlı ışık, sis veya görerek navigasyonun imkansız olduğu diğer koşullarda bile yerel arazinin zihinsel bir ses haritasını oluşturmak için ekolokasyonu kullanan yarasaların davranışlarından “ilham almasına” olanak tanıyacağını söyledi.
Araştırmacı, “Çalışmalarımızda yarasaları açık bir şekilde incelemeyeceğiz, bunun yerine mevcut ve gelecekteki geniş kapsamlı çalışmalardan ilham alacağız” diye açıkladı ve ekibinin amacının, diğer ekolojistler tarafından keşfedilen gerçek yarasalardaki bulguları “matematiksel olarak modellemek” olduğunu ekledi. Bu modeller, nihai robot prototiplerinin malzeme ve yazılım tasarımına bilgi sağlayacak.
Yeni Nesil Droneların Şirket İçi Üretimi
Ödül şartlarına göre Sanket’in ekibi önümüzdeki üç yılı, 100 milimetreden küçük ve 100 gramın altındaki minik hava robotlarını üretip test ederek geçirecek. Sanket anlattı Bilgilendirme ekibinin hazır dronlar kullanmayacağını, bunun yerine tüm robotlarını “şirket içinde” üreteceğini söyledi. Ayrıca dronun pervanelerinden kaynaklanan gürültü girişimini en aza indiren farklı meta malzemeleri de keşfedecekler. Drone’un pervanelerinden gelen gürültünün en aza indirilmesi, ultra hassas ultrason sensörlerinin yansıyan ses dalgalarını tespit ederek aksi takdirde engellenecek engelleri tespit etme ve bunlardan kaçınma yeteneğini artırır.
Profesör Sanket, “Mekanik yapı, uçuş kontrolörü, Elektronik Hız Kontrol Cihazları (ESC’ler) ve motorlar gibi bazı kullanıma hazır aviyonik bileşenlerle sıfırdan tasarlandı ve üretildi” dedi. “Ultrason sensörleri, gürültüyü azaltmak için matematiksel modeller ve 3D baskılı yapılar oluşturmak üzere işbirliği yaptığımız TDK elektronik tarafından üretiliyor.”
Belki de işin en zorlu kısmı inşaattır. yapay zeka Karanlıkta veya görüşün engellendiği diğer ortamlarda gezinmek için sensörler tarafından yakalanan ultrason verilerini kullanan yazılım. Sanket anlattı Bilgilendirme Drone’un donanım tasarımı ile bu sıfırdan oluşturulmuş yazılım yığınının birleşiminin, zorlu ve çetin koşullarda çalışmak üzere “mekanik gürültü azaltmayı, aşırı gürültü varlığında (pervanelerden ve çevreden) engel tespiti için yapay zeka modelleriyle bir araya getirdiğini” belirtti. Bu çalışma aynı zamanda yarasaların yeteneklerinden ve bu yetenekleri geliştirmek için geliştirdikleri fizyonomiden de ilham alacak.
“Yarasaların ses ötesini nasıl işlediğine dair yapay zeka modelleri oluşturacağız, ayrıca gürültüyü azaltmak için yarasaların burun yapraklarından ve ağzından ilham alan mekanik tasarım ve hedefli ultrason ekolokasyonu yapacağız” diye açıkladı.
Verimlilik ve Ultrason Sensörleri
Profesör Sanket, kameralar veya LIDAR yerine ultrason kullanmanın otonom navigasyon yararlarının yanı sıra, teknolojinin önemli ölçüde güç tasarrufu sağladığına dikkat çekti. Güç kullanımını azaltmak, görevleri önemli ölçüde uzatabilir ve gelecekteki drone modellerinde ek araçlar ve sensörler için enerji tasarrufu sağlayabilir.
Profesör Sanket, “Çalışmamız, yalnızca 1 miliwatt güç kullanarak son derece gürültülü ultrason sensörlerini kullanmaya yönelik devrim niteliğinde yeni bir yöntem sunuyor” dedi. Bilgilendirme, bu değerin kameralara ve LIDAR sistemlerine göre bin kata yakın daha az olduğuna dikkat çekti.
Drone’ların uçuş metodolojisi ve özelliklerinin de yarasalara dayalı olup olmayacağı sorulduğunda araştırmacı, ilk prototipin özel yapım avuç içi boyutunda dört rotorlu araçlar üzerine inşa edileceğini söyledi. Ancak projenin ikinci yılında kuşları ve böcekleri taklit etmek için kanat çırpmak gibi “itici gücün diğer yöntemlerini keşfedeceklerini” de sözlerine ekledi.
Sanket, “Bunun pervanelere kıyasla daha az ses ötesi gürültü üretmesi gerektiğine inanıyoruz” dedi. Bilgilendirme.
Profesör, üç yıllık görev süreleri tamamlandıktan sonra ekibinin araştırmasının “gelecekteki gelişim için açık kaynak” haline getirileceğini söyledi. Tamamen karanlıkta gezinebilen küçük, otonom dronların potansiyel uygulamalarını tartışırken profesör, bu yeteneklere sahip dronların “robotların zorlu ortamlarda hızlı bir şekilde konuşlandırılmasına” olanak sağlayabileceğini belirtti. afet bölgeleri ve dumanla dolu alanlar. Bu teknoloji aynı zamanda çevrenin korunması ve potansiyel felaket alanlarının izlenmesi için otonom dronların geliştirilmesine de yol açabilir.
Sanket, “Araştırmamız avuç içi büyüklüğünde bir robot üzerinde duman, toz, karanlık ve kar gibi görsel açıdan kötü koşullarda çalışmayı gösteren ilk araştırmadır” dedi. Bilgilendirme. “Ayrıca bu, uçan robotlarda doğal pervane gürültüsü nedeniyle yeterince araştırılmamış olan ses ötesini kullanarak özerkliğe yeni bir bakış açısı getiriyor.”
WPI profesörü, zifiri karanlıkta uçabilen küçük robotlara güç vermenin ötesinde, ekibinin çalışmasının, sürücüsüz araçlar için ses tabanlı navigasyon, mercan resiflerinin izlenmesi ve volkanlar gibi tehlikeli veya zorlu alanların keşfedilmesinde ilerlemeler sağlayabileceğini söyledi. Bununla birlikte, daha geniş vizyonunun, küçük, uçan otonom dronların sadece makineler olmadığı, bunun yerine insan yaşamının çeşitli alanlarını iyileştirmek için robot “ortakları” olarak çalıştığı bir dünyayı içerdiğini itiraf etti.
Profesör şöyle açıklıyor: “Çiçekleri tozlaştırmak, hayatta kalanları aramak, yük taşımak, bizi eğlendirmek gibi çeşitli görevleri yerine getiren küçük robotlarla çevrili olduğumuz ve hatta kişisel evcil hayvanlarımız/arkadaşlarımız olduğu bir gelecek hayal ediyorum.” onun WPI biyografisi.
Proje “Sesli Navigasyon: Minik Robotların Duman, Toz ve Karanlıkta Yollarını Bulmalarını Sağlıyoruz” Ulusal Bilim Vakfı’nın Robotik Temel Araştırması (FRR) programından alınan bir hibe ile finanse edilmektedir.
Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief’te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].
