Крошечные 56-граммовые дроны получили "глаза" с ИИ: как их собираются использовать

Группа ученых из Делфтского технического университета разработала автономную навигационную систему для небольших легких дронов, использовав принцип поведения насекомых. Об этом пишет портал Interesting Engineering.

Сообщается, что исследователи вдохновились тем, как муравьи используют свою способность видеть окружающую среду и рассчитывать свои шаги, чтобы безопасно возвращаться домой. Благодаря новой разработке роботы смогут преодолевать большие расстояния и возвращаться домой с минимальными вычислениями и затратами памяти.

Как отмечают в издании, благодаря небольшому весу крошечные беспилотники, массой от десяти до нескольких сотен грамм, устойчивы к случайным столкновениям, а их небольшой размер позволяет им перемещаться по узким площадям. Такими аппаратами можно, к примеру, мониторить обширные площади, такие как теплицы, для раннего обнаружения вредителей или болезней.

Однако если на открытом воздухе миниатюрные дроны могут использовать GPS, то в помещениях и загроможденных возникают проблемы. По словам ученых, большинство ИИ-технологий для автономной навигации разработано для больших роботов, использующих тяжелые, энергоемкие датчики, которые не подходят для маленьких роботов. Эти подходы требуют создания подробных 3D-карт, значительной вычислительной мощности и памяти, превышающих возможности небольших аппаратов.

Чтобы решить эту проблему, исследователи черпали вдохновение у насекомых, которые сочетают одометрию (отслеживание движения) с визуально управляемым поведением (запоминание образов). Насекомые, такие как муравьи, периодически делают "моментальные снимки" своего окружения. Находясь вблизи, они сравнивают текущее изображение, чтобы точно вернуться к снимку и исправить дрейф одометрии.

Био-вдохновленный метод навигации был протестирован на 56-граммовом беспилотнике Crazyflie Brushless с панорамной камерой и 192 КБ памяти. Сначала БПЛА полетел к своей цели, периодически останавливаясь, чтобы сделать снимки окрестностей. Дрон использовал визуальное наведение, чтобы пройти по тому же пути обратно, регулярно корректируя курс для дрейфа, сравнивая свое текущее местоположение с фотографиями точек маршрута. Вся визуальная обработка происходила на крошечном компьютере, называемом "микроконтроллером".

"В будущем крошечные автономные роботы могут найти широкий спектр применения: от мониторинга запасов на складах до поиска утечек газа на промышленных объектах", — отмечают ученые.

Также сообщалось, что Министерство обороны США с 2020 года работает над созданием тактического помощника с искусственным интеллектом для Командования специальных операций США.