Повышенная эффективность, полная скорость
В сотрудничестве с компанией Intel, производящей микропроцессоры, группа исследователей из Цюрихского университета разработала вертолет с квадрокоптером или квадрокоптер, который может научиться выполнять акробатические маневры. В то время как силовой контур или роль ствола могут не понадобиться при обычных операциях дронов, дрон, способный выполнять такие маневры, вероятно, будет намного более эффективным. Его можно довести до предела физических возможностей, полностью использовать его маневренность и скорость, а также преодолеть большее расстояние за время автономной работы.
Исследователи разработали алгоритм навигации, который позволяет дронам автономно выполнять различные маневры, используя только измерения бортовых датчиков. Чтобы продемонстрировать эффективность своего алгоритма, исследователи выполняли маневры, такие как силовой контур, крен ствола или матовый флип, во время которых дрон подвергается очень высокой тяге и экстремальному угловому ускорению. «Эта навигация – еще один шаг к интеграции автономных дронов в нашу повседневную жизнь», – говорит Давид Скарамуцца, профессор робототехники и руководитель группы робототехники и восприятия в Цюрихском университете.
Обучен симулятору
В основе нового алгоритма лежит искусственная нейронная сеть, которая объединяет входные данные от бортовой камеры и датчиков и преобразует эту информацию непосредственно в команды управления. Нейронная сеть обучается исключительно с помощью симулированных акробатических маневров. Это дает несколько преимуществ: маневры можно легко моделировать с помощью опорных траекторий и не требовать дорогостоящих демонстраций пилотом-человеком.
Обучение может масштабироваться до большого количества разнообразных маневров и не представляет физического риска для квадрокоптера.
Достаточно всего нескольких часов симуляционного обучения, и квадрокоптер готов к использованию, не требуя дополнительной тонкой настройки с использованием реальных данных. Алгоритм использует абстракцию сенсорного ввода от моделирования и передает его в физический мир. «Наш алгоритм учится выполнять акробатические маневры, которые бросают вызов даже лучшим пилотам-людям», – говорит Скарамуцца.
Быстрые дроны для быстрых миссий
Однако исследователи признают, что пилоты-люди все же лучше автономных дронов. «Пилоты-люди могут быстро обрабатывать неожиданные ситуации и изменения в окружающей среде и быстрее приспосабливаются», – говорит Скарамуцца.
Тем не менее, профессор робототехники убежден, что дроны, используемые для поисково-спасательных операций или для служб доставки, выиграют от возможности быстро и эффективно преодолевать большие расстояния.
Видео: https: // www.YouTube.com / watch?v = 2N_wKXQ6MXA & feature = youtu.быть