Inżynierowie z Uniwersytetu w Hongkongu dokonali znaczącego postępu w dziedzinie autonomicznej robotyki powietrznej, tworząc drona naśladującego niezwykłą zdolność ptaków do szybkiego poruszania się w złożonych środowiskach.
Safety-Assured High-Speed Aerial Robot (SUPER) potrafi latać z prędkością przekraczającą 20 metrów na sekundę (72 km/h), jednocześnie wykrywając i omijając przeszkody o grubości nawet 2,5 milimetra – takie jak przewody elektryczne czy gałązki – korzystając wyłącznie z pokładowych czujników i mocy obliczeniowej. W przeciwieństwie do tradycyjnych dronów, które polegają na GPS lub wcześniej zaplanowanych trasach, SUPER działa całkowicie autonomicznie w nieznanych środowiskach.
Kompaktowy system, mierzący zaledwie 28 centymetrów średnicy i ważący 1,5 kg przy starcie, wykorzystuje lekki czujnik 3D LiDAR, zdolny do wykrywania przeszkód z odległości do 70 metrów z niezwykłą precyzją. To, co czyni SUPER naprawdę innowacyjnym, to zaawansowany system planowania, który podczas lotu generuje dwie trajektorie: jedną optymalizującą prędkość poprzez eksplorację nieznanych przestrzeni oraz drugą, stawiającą na bezpieczeństwo poprzez poruszanie się wyłącznie w znanych, wolnych od przeszkód obszarach.
„Wyobraź sobie 'ptasiego robota', który błyskawicznie manewruje wśród drzew, z łatwością omijając gałęzie i przeszkody przy dużych prędkościach. To jakby wyposażyć drona w odruchy ptaka, umożliwiając mu unikanie przeszkód w czasie rzeczywistym podczas szybkiego lotu do celu” – tłumaczy profesor Fu Zhang, który kierował zespołem badawczym.
W testach terenowych SUPER osiągnął niemal perfekcyjny wskaźnik sukcesu na poziomie 99,63% w różnych wymagających scenariuszach, takich jak lot z dużą prędkością, omijanie przewodów elektrycznych, nawigacja przez gęste lasy czy lot nocą. Dron wykazał także znakomite zdolności śledzenia obiektów, skutecznie podążając za biegaczem w gęstym lesie, gdzie komercyjne drony zawodziły.
Technologia ta ma szerokie zastosowanie, szczególnie w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, gdzie MAV-y wyposażone w system SUPER mogłyby błyskawicznie poruszać się po strefach katastrof – takich jak zawalone budynki czy gęste lasy – zarówno w dzień, jak i w nocy, lokalizując ocalałych lub oceniając zagrożenia znacznie sprawniej niż obecne drony. Badania opublikowane w Science Robotics stanowią przełom w przenoszeniu szybkiej autonomicznej nawigacji z laboratoriów do praktycznych zastosowań.