У значному прориві для автономної аероробототехніки інженери Гонконзького університету створили дрон, що імітує дивовижну здатність птахів орієнтуватися у складних середовищах на високих швидкостях.
Дрон SUPER (Safety-Assured High-Speed Aerial Robot) може літати зі швидкістю понад 20 метрів на секунду (72 км/год), виявляючи та уникаючи перешкоди завтовшки лише 2,5 міліметра — наприклад, дроти електромереж чи гілки — використовуючи виключно бортові сенсори та обчислювальні потужності. На відміну від звичайних дронів, які покладаються на GPS чи попередньо складені маршрути, SUPER працює цілком автономно у невідомих середовищах.
Компактна система, розміром лише 28 см у діаметрі та злітною масою 1,5 кг, оснащена легкою 3D LiDAR-камерою, здатною точно виявляти перешкоди на відстані до 70 метрів. Особливістю SUPER є складна система планування, яка під час польоту генерує дві траєкторії: одну — для максимізації швидкості, що дозволяє рух у невідомі простори, і другу — для безпеки, що утримує дрон у відомих, вільних від перешкод зонах.
«Уявіть собі “робота-птаха”, який стрімко маневрує лісом, легко уникаючи гілок та інших перешкод на високій швидкості. Це наче надати дрону рефлекси птаха, що дозволяє йому в режимі реального часу ухилятися від перешкод і мчати до мети», — пояснює професор Фу Чжан, керівник дослідницької групи.
У реальних випробуваннях SUPER досяг майже ідеального показника успішності — 99,63% у різних складних сценаріях, зокрема під час польотів на високій швидкості, обльоту електродротів, навігації у густих лісах та польотів уночі. Дрон також продемонстрував відмінні можливості стеження за об’єктами, зокрема успішно слідкував за бігуном у лісі, де комерційні дрони зазнавали невдачі.
Технологія має широкий спектр застосувань, особливо у пошуково-рятувальних операціях, де БПЛА з системою SUPER можуть швидко орієнтуватися у зонах лиха — наприклад, у завалах чи густих лісах — як удень, так і вночі, ефективніше знаходячи постраждалих чи оцінюючи небезпеки, ніж сучасні дрони. Дослідження, опубліковане у Science Robotics, стало важливою віхою у переході високошвидкісної автономної навігації з лабораторних умов до реальних застосувань.