Екип от изследователи разработва иновативна система за ориентация на малки летящи роботи, вдъхновена от начина, по който прилепите се движат в пълна тъмнина. Вместо да разчитат на камери или лидарни сензори, тези дронове използват ултразвук, за да „усещат“ средата около себе си.

Новата технология адресира сериозен проблем в роботиката – повечето съвременни дронове зависят от визуални сензори, които се провалят при условия като дим, мъгла, прах, сняг или пълна липса на светлина. А именно в такива среди често се налага да бъдат използвани – например при спасителни операции, разказва Fast Company.

В този контекст изследователите се обръщат към една от най-ефективните „навигационни системи“ в природата – прилепите. Те могат да се ориентират в тъмни, влажни и прашни пространства, като откриват обекти с дебелина на човешки косъм чрез ехолокация.

Прилепите излъчват звукови вълни и анализират слабите отражения от обектите около тях. При дроновете обаче този подход е труден за прилагане – перките създават силен шум, който заглушава сигналите. Ситуацията може да се сравни с опит да водиш разговор до реактивен двигател.

За да преодолеят това ограничение, учените разработват две ключови решения. Първото е физически акустичен „щит“, вдъхновен от структурата на ушния хрущял при прилепите, който намалява шума от перките около сензорите. Второто е невронна мрежа, наречена Saranga, която възстановява слабите ехосигнали дори в силно шумна среда, като разпознава модели във времето – подобно на начина, по който прилепите обработват звук.

Роботи с инстинкта на прилепи: Новата вълна спасителна технология за труднодостъпни и екстремни терени

Комбинацията от тези технологии позволява на дрона да определя позицията на препятствията в триизмерно пространство и да се движи безопасно, използвайки минимално количество енергия.

Дронове от този тип имат сериозен потенциал за приложение в реални ситуации – например при търсене и спасяване на хора, особено в труднодостъпни среди като горски пожари, срутени сгради или пещери.

В такива условия традиционните сензори често са неизползваеми. Ултразвукът, за разлика от тях, не зависи от светлина и остава ефективен дори при дим, прах или пълна тъмнина.

Технологията отваря възможност за създаването на нов клас малки, достъпни и автономни роботи, които могат да работят там, където настоящите системи се провалят. Това включва не само спасителни мисии, но и борба с бракониерството, изследване на пещери и мониторинг на околната среда.

Anduril тества нов тип състезание с дронове, в което наградата е работа в компанията

По-малки, по-евтини и по-ефективни

Едно от най-съществените предимства на системата е нейната ефективност. Според екипа технологията може да намали консумацията на енергия до 1000 пъти, теглото – до 10 пъти, а разходите – до 100 пъти в сравнение със съществуващите решения.

Това я прави подходяща за масово приложение, включително използването на рояци от дронове – концепция, вдъхновена от поведението на прилепите, при която множество малки устройства работят координирано в опасна среда.

В момента изследователите работят върху подобряване на скоростта на полет, обхвата на засичане и компактността на системата. Паралелно се тестват нови биологично вдъхновени дизайни, както и комбиниране на ултразвук с други видове сензори, обобщава Fast Company.

Целта е създаването на надеждни, нискоенергийни летящи роботи, които могат да функционират самостоятелно в динамична и непредсказуема среда. Ако технологията се наложи, тя може да промени начина, по който се провеждат спасителни операции – с по-бързи, по-безопасни и значително по-достъпни решения там, където всяка секунда е от значение.