Pracuje sa na bezpilotných lietadlách inšpirovaných dravými vtákmi. Odborníci tvrdia, že to nie je náhoda, pretože takéto inovatívne drony sú vhodné na mestské doručovanie a inšpekciu veterných elektrární.
Inžinieri z Univerzity v Surrey predstavili drony s pevným krídlom, ktoré vďaka napodobňovaniu správania dravých vtákov v lete majú byť energeticky úspornejšie a zároveň obratnejšie ako tradičné bezpilotné systémy tohto typu. Výskumníci sú už presvedčení, že ich projekt „Learning2Fly“ má potenciál revolučne zmeniť doručovanie v husto osídlených mestských oblastiach, ako aj inšpekcie morských veterných elektrární.
Inšpiráciou boli dravé vtáky
Britskí vedci sa rozhodli využiť riešenia, ktoré sa zdokonaľovali počas miliónov rokov evolúcie. Tím pod vedením doktora Olaf Marxena práve predstavil výsledky projektu „Learning2Fly“ a tvrdí, že technológia založená na vtákoch zabezpečí manévrovateľnosť a presnosť letu podobnú tej, ktorú demonštrujú sovy. A práve sovy sa stali inšpiráciou pre prácu v laboratóriu.
„Dravé vtáky sú schopné vykonávať mimoriadne presné manévre v zložitých podmienkach a my využívame tieto poznatky, aby sme drony s pevnými krídlami urobili inteligentnejšími a lepšie prispôsobenými mestám s vysokými budovami alebo rýchlo sa meniacimi veternými podmienkami,“ komentuje Dr. Marxen.
Výskumník citovaný službou Interesting Engineering zdôrazňuje, že príroda už vyriešila mnoho problémov, s ktorými sa inžinieri stretávajú pri lietaní dronov. Tentoraz išlo o problém, ktorý je v odvetví dobre známy – populárne viacrotorové drony sú mimoriadne manévrovateľné, ale ich spotreba energie výrazne obmedzuje dolet a dobu letu, zatiaľ čo platformy s pevnými krídlami (stacionárne krídla) môžu prekonávať oveľa väčšie vzdialenosti, ale nemajú dostatočnú manévrovateľnosť potrebnú na manévrovanie, či už v mestskej džungli alebo pri nárazovom vetre na mori. „Learning2Fly“ kombinuje výhody oboch týchto svetov.
Ako umelá inteligencia bude predpovedať let dronu
Prístup tímu zo Surrey je inovatívny nielen kvôli zdroju inšpirácie, ale aj kvôli metodike, pretože namiesto toho, aby sa spoliehali na tradičné a časovo náročné počítačové simulácie dynamiky, výskumníci stavili na experimenty v reálnych podmienkach. S využitím univerzitného laboratória na analýzu pohybu postavili ľahké prototypy, z ktorých časť bola vytvorená na základe komerčných hračkových lietajúcich drakov. Drony vybavené palubnými senzormi a sledované systémom vysokorýchlostných kamier vykonávali lety a poskytovali obrovské množstvo údajov.
Tieto informácie sa potom vkladali do zložitých modelov strojového učenia, vďaka ktorým systém mohol predpovedať správanie dronu v reálnom čase a korigovať jeho letovú trajektóriu bez nutnosti vykonávať klasické aerodynamické simulácie. V praxi pomáha umelá inteligencia dronom predpovedať a kontrolovať svoj pohyb tým, že napodobňuje typickú letovú trajektóriu vtáka. Takýto systém nájde uplatnenie v navigácii v husto zastavaných mestských oblastiach (čo má kľúčový význam pre budúcnosť autonómnych dodávok). Vedci tvrdia, že manévrovateľnosť inšpirovaná letom sovy by umožnila dronom bezpečne sa pohybovať medzi budovami.
„Je to skutočne skúsenosť, ktorá nás učí pokore, že v ére pokrokových strojov a technológií sa naďalej obracame na prírodu, aby sme našli inšpiráciu,“ komentoval spoluautor štúdie Owen Westell.
Projekt „Learning2Fly“ ešte nie je dokončený – tím čakajú nové poľné testy, ktoré by mali vylepšiť prediktívne modely a priblížiť technológiu komerčnému zavedeniu. Stojí za to dodať, že podobné výskumy inšpirované krídlami a perím sovy vykonávajú vedci z Wichitského štátneho univerzity a tiež z Princetonskej univerzity.
