https://frosthead.com

Tito Dronové mohou okusovat a houpat se jako ptáci a netopýři

Když se pařížští hasiči zoufale snažili zachránit Notre-Dame před úplnou devastací, spoléhali na drony, aby jim ukázali, kam potřebují soustředit své úsilí a umístit své hadice.

Mezitím společnost UPS začala používat drony, formálně známé jako bezpilotní vzdušná vozidla (UAV), k přepravě lékařských vzorků do budov az budov v nemocniční síti v Raleigh v Severní Karolíně.

Americké ministerstvo vnitra nedávno oznámilo, že v loňském roce zahájilo více než 10 000 letů dronů, dvakrát tolik než v roce 2017. Jejich použití v reakci na přírodní katastrofy dramaticky stouplo.

Není mnoho otázek, že se drony pro naši dobu staly go-to nástrojem, technologií, jejíž využití se bude neustále rozšiřovat. Přesto však UAV stále čelí velké výzvě - omezují energii baterie, a to i přesto, že využívají celý svůj potenciál. Většina modelů může zůstat ve vzduchu po dobu nejvýše 20 minut, než dojdou šťávy. Některé lety mohou trvat 30 minut, ale to je obecně limit.

Ptáci to dělají

Mnoho výzkumu se zaměřilo na samotné baterie. Například startup s názvem Cuberg říká, že vyvinul lithium-kovovou baterii, která může prodloužit dobu letu o 70 procent.

Mezinárodní tým vědců však zaujal odlišný přístup, namísto toho hledal způsoby, jak dronům umožnit šetřit energii baterie tím, že během let „odpočívá“. Konkrétně navrhli UAV s podvozkem, který jim umožňuje sedět nebo vyvažovat předměty, jako jsou ptáci.

"Máme několik různých strategií, " říká výzkumník Yale Kaiyu Hang, hlavní autor studie nedávno zveřejněné v Science Robotics. "Tam, kde je naprosto posazený, kde se chopí něčeho, jako netopýr, můžeme zastavit všechny rotory a spotřeba energie by klesla na nulu."

Další možností je to, co Hang volá „odpočinek“. Zahrnuje použití přistávacího zařízení, které umožňuje dronovi vyrovnat se na okraji povrchu, jako je krabička nebo římsa. V této poloze by mohl vypnout dva ze svých čtyř rotorů a snížit spotřebu zhruba na polovinu. Další alternativa umožňuje, aby dron seděl na malém povrchu, jako je tyč, taktika, která snižuje spotřebu energie asi o 70 procent, podle Hang.

Koncept sedících robotů není nový, ale tento výzkum, říká Hang, rozšiřuje typy povrchů, na kterých mohou UAV spočívat. Konstrukce podvozku připomíná upínací dráp se třemi prsty. Všestrannost zařízení poskytuje různá připevnění, která mohou být připevněna k prstům, v závislosti na tom, jaký druh povrchu bude použit pro odpočinek.

Hang ji porovná se změnou objektivu na fotoaparátu, aby se přizpůsobil různým podmínkám. "Je velmi obtížné navrhnout podvozek, který by mohl pracovat s jakýmkoli prostředím, " říká. "Ale pokud to uděláte modulární, je mnohem snazší navrhnout chapadla, která budou pracovat s povrchy, se kterými bude UAV spolupracovat." Poskytuje různá řešení namísto jediného nejlepšího řešení. “

Neil Jacobstein, známý odborník na umělou inteligenci a robotiku v Silicon Valley, který se tohoto výzkumu nezúčastnil, uznává jeho potenciální výhody. Říká, že zatímco by to nemusel nutně popisovat jako „průlom“, myslí si, že je to „užitečné kvůli nízké hustotě energie baterií dronů. Schopnost sedět a odpočívat umožňuje dronům šetřit energii. “

Další kroky

Cílem je, aby tyto drony používaly umělou inteligenci k průzkumu prostředí a poté si vybraly nejvhodnější přistávací plochu, říká Hang. Doposud byl veškerý výzkum prováděn v laboratoři, takže vědci mohli místo instalace na drony použít externí kameru. Také se nemuseli vypořádat s proudy a jinými povětrnostními podmínkami, které ztěžují přistávání UAV a stabilizaci na povrchech v reálném světě.

"Venku bychom měli řešit spoustu aerodynamických problémů, " říká Hang. "To je jedna z výzev budoucího vývoje." Prvním krokem, jak poznamenal, bylo vytvoření prototypu, který by mohl ukázat, co bylo možné pomocí modulárních komponentů s podvozkem pro drony. Tým však nepožádal o patent. Je to spíš akademický projekt než komerční, Hang poznámky.

Hang je ale nadšený z toho, jak mohou tyto inovace designu ovlivnit to, co mohou drony dělat. Například tím, že je bude moci bezpečněji stabilizovat na různých površích, například by to způsobilo, že by mohly zvedat předměty, něco, co vznášející se UAV nemůže dělat dobře.

"S lany by mohl robot skutečně fungovat jako kladka, " říká.

Pověste si také představí den, kdy by mohl dron přistát u vašeho okna a doručit. "Nemusíte dovolit dronům, aby vešli do vašeho domu, " říká. "Byli byste schopni oslovit a chytit, co dodávají." Bylo by to jako pták sedící na okenním parapetu. “

Tito Dronové mohou okusovat a houpat se jako ptáci a netopýři