Дроны научились кувыркаться в воздухе
Автономные беспилотники способны взлетать, приземляться и летать по прямой траектории. Ученые из Цюрихского университета разработали новый алгоритм навигации, который позволяет беспилотным квадрокоптерам выполнять сложные перевороты и петли в воздухе. Ученые надеются, что трюки помогут дронам повысить скорость и эффективность в сложных задачах, например, в поисково-спасательных операциях.
Последовательность движений квадрокоптера, выполняющего переворот в воздухе. Фото: newatlas.com
Команда разработчиков из Швейцарии планирует выяснить, как совершение трюков, с точки зрения ловкости и скорости, может выгодно влиять на срок службы батареи и расстояния, которые дроны могут преодолеть.
Пилоты совершают трюки, заставляя летательные аппараты преодолевать препятствия и выполнять перевороты. Люди делают то же самое с дронами. Это требует не только определенного уровня знаний о приборном оборудовании и джойстике, но и тонко настроенного аппаратного и программного обеспечения.
Ученые стремятся применить это к автономной системе управления. Команда разработала искусственную нейронную сеть, которую можно обучать акробатическим маневрам с помощью программного обеспечения для имитации полета. Этот подход позволил исследователям моделировать различные траектории полета и акробатики, без необходимости проводить физические демонстрации, которые могут повредить аппарат.
За несколько часов тренировок на тренажере квадрокоптер, оснащенный алгоритмом навигации, смог использовать встроенную камеру и датчики, чтобы придумать свои собственные команды управления для различных видов акробатики. Дрон научился совершать бочку, — фигура пилотажа, при которой аппарат поворачивается относительно продольной оси на 360°, сохраняя направление полета, — и мёртвую петлю — фигура пилотажа в виде замкнутой петли. Эти маневры требуют высокой тяги и углового ускорения аппарата.
В видео ниже дрон демонстрирует приемы пилотажа.
«Наш алгоритм учит, как выполнять акробатические маневры, которые бросают вызов даже самым лучшим пилотам-людям», — говорит Давид Скарамузза, профессор робототехники в Цюрихском университете.
Исследователи говорят, что беспилотники, которые имеют выполнять эти маневры, будут более эффективными. Технологию можно использовать для увеличения срока службы батарей в беспилотных летательных аппаратах, которые затем могут охватывать большие расстояния. Система дает преимущества для таких операций, как поиск и спасение и в службах доставки.
«Эта система навигации — еще один шаг к интеграции автономных дронов в повседневную жизнь», — говорит Скарамузза.
Статья с описанием исследования будет опубликована в журнале Robotics: Science and Systems и доступна для предварительного просмотра здесь.
Источник
Полный текст статьи читайте на Компьютерра
