کوادروتور خودکار با منبع و سخت افزار باز به سرعت پرواز و از موانع اجتناب می کند

28 ژوئن 2022 -توسط باب یرکا، Tech Xplore -اعتبار: گروه رباتیک و ادراک

تیمی از محققان دانشگاه زوریخ یک پهپاد چهارچرخ بسیار چابک ساخته اند که قادر است از موانع دوری کند و ردیابی مسیر را انجام دهد. این گروه در مقاله خود که در مجله Science Robotics منتشر شده است، نحوه طراحی پهپاد خود، آنچه را که در آن قرار داده اند و عملکرد آن در هنگام آزمایش توضیح می دهد.

پهپادهای کوادروتور می توانند پروازهای بسیار چابکی باشند، به ویژه زمانی که یک خلبان انسانی هدایت کننده حرکات آنها باشد. از سوی دیگر، کوادروتورهای خودمختار از مشکلات چابکی، به ویژه هنگام سفر با سرعت بالا، رنج می برند. در این تلاش جدید، تیم در سوئیس با طراحی جدید خود که با استفاده از فناوری‌های مختلف ساخته شده است، چابکی یک پهپاد کوادروتور را بهبود بخشیده است.

طراحی جدید شامل افزودن حسگرهای بینایی داخل هواپیما، سیستم‌های نظارتی برای کنترل پرواز و مجموعه‌ای از اجزای دیگر بود که به منظور بهبود توانایی پهپاد برای دریافت و پردازش اطلاعات پرواز در زمان واقعی است. آن‌ها همچنین یک ماژول هوش مصنوعی پیشرفته به نام NVIDIA Jetson TX2 اضافه کردند که قادر است کارهای پیچیده‌ای را با پشتیبانی از سخت‌افزار پهپاد به‌اندازه کافی سریع انجام دهد تا امکان پرواز روان و چابک را فراهم کند.

محققان پهپاد خود را تحت طیف وسیعی از پروازها، از آهسته و پیوسته، تا سرعت کامل تا اجتناب از موانع، آزمایش کردند. آنها متوجه شدند که پهپاد خود قادر به حفظ چابکی در سرعت های 50 تا 70 کیلومتر در ساعت است. آنها همچنین دریافتند که این پهپاد می تواند ردیابی مسیر حرکتی را انجام دهد، جایی که پهپاد به طور مداوم موقعیت خود را در هوا مشاهده می کند و موارد زمانی را برای نشان دادن مکان و زمان اضافه می کند. آنها همچنین استفاده از آن را در شبیه سازی واقعیت مجازی آزمایش کرده و همچنین خاطرنشان کردند که این سیستم هر چه پیش می رفت می توانست یاد بگیرد و به همین دلیل عملکرد آن در طول زمان بهبود یافت.

محققان در بررسی نتایج آزمایش خود دریافتند که پهپاد آنها در چابکی و ردیابی موانع و اجتناب از سایر سیستم ها بهتر عمل می کند. آنها پیشنهاد می‌کنند که عملکرد آن تا حدی آن را بالا می‌برد که می‌توان از آن برای مأموریت‌های حساس به زمان در دنیای واقعی، مانند عملیات جستجو و نجات و شاید تحویل کالا استفاده کرد. این تیم همچنین نرم‌افزار و سخت‌افزار را منبع باز ساخته است و به هر کسی که می‌خواهد از طراحی خود استفاده کند، این امکان را می‌دهد.