Канадець створив парасольку-дрон, яка сама літає над людиною

Канадський розробник Джон Цзе, автор YouTube-каналу I Build Stuff, перетворив звичайну парасольку на автономний дрон, який самостійно тримається над людиною під час руху. Пристрій використовує камеру глибини та комп’ютерний зір, щоб визначати положення власника й коригувати траєкторію польоту. Це друга версія незвичайного проєкту, перша з яких з’явилася ще 2024 року. Відеодемонстрація опублікована на каналі I Build Stuff і зараз вже вкотре віруситься мережею.

Від ручного керування до автономного польоту

Початкова конструкція вже вміла літати над людиною, але мала очевидний недолік: оператор мусив сам керувати дроном за допомогою пульта. Така парасолька звільняла руки лише частково, адже контролер усе одно доводилося тримати при собі. Після демонстрації глядачі запропонували розробнику зробити пристрій автономним.

“Вона не слідує за вами автономно, але це було б доволі просто реалізувати”, — таку думку, висловлену інженером Intel, автори проєкту згадують у технічному репозиторії на GitHub.

На практиці завдання виявилося складнішим, ніж могло здатися. Розробники спочатку експериментували з GPS, однак точності позиціонування не вистачало для стабільного утримання парасольки над головою. Похибка могла становити кілька метрів — надто багато для пристрою, який має прикривати конкретну людину від дощу.

Камера глибини замість GPS

У новій версії використовується ToF-камера (Time of Flight), яка вимірює відстань до об’єктів за часом проходження світлового сигналу. Вона формує просторове представлення сцени, даючи системі змогу визначати положення людини навіть за недостатнього освітлення. Обробкою даних займається одноплатний комп’ютер Raspberry Pi. Він передає координати системі керування польотом, яка змінює положення дрона, щоб той залишався над користувачем.

У програмній архітектурі проєкту передбачені окремі компоненти для обробки даних сенсора, відстеження людини та керування польотом. Для стабілізації використовуються PID-регулятори — алгоритми, які коригують рух відповідно до різниці між бажаним і фактичним положенням. Код і технічні інструкції розробники виклали у відкритий доступ.

Чому винахід поки не замінить звичайну парасольку

Попри автономність, конструкція залишається експериментальною. За словами розробників, дрон не завжди тримається точно над людиною, а його рухи можуть бути нерівномірними.

Одна з причин — відсутність додаткових сенсорів, які допомогли б точніше оцінювати положення апарата.
Серйозною проблемою є вітер. Щоб рухатися в певному напрямку, квадрокоптер нахиляється, а разом із ним нахиляється й купол парасольки. Він починає сильніше взаємодіяти з повітряним потоком, через що керувати польотом стає складніше.
Є й питання безпеки. Розробники встановили мінімальну висоту польоту приблизно 3 м над землею, зокрема через відкриті пропелери, які небезпечно наближати до голови. На такій висоті камера також краще утримує людину в полі зору.

Креслення першої парасольки-дрона. Фото: Core77.com

Автономність не усуває й інших обмежень: запас енергії визначає тривалість польоту, а шум двигунів та обертові лопаті ускладнюють використання пристрою в людних місцях. Тож, автори не представляють розробку як готовий товар. Це радше інженерний експеримент, який демонструє, як доступні обчислювальні платформи, сенсори та алгоритми керування дають змогу автоматизувати навіть такий несподіваний предмет повсякденного вжитку, як парасолька.