Drony nie uginają się pod ciężarem

fot. pixabay

Naukowcy z holenderskiego Uniwersytetu Technicznego w Delft opracowali nowy algorytm, który umożliwia współpracę wielu autonomicznych dronów w celu sterowania i transportu ciężkich ładunków, nawet w wietrznych warunkach. Badanie na jego temat zostało opublikowane w czasopiśmie Science Robotics.

Drony potrafią dotrzeć do trudno dostępnych obiektów, takich jak morskie turbiny wiatrowe, i umożliwić ich konserwację. Często trudne warunki pogodowe, ograniczona ładowność i nieprzewidywalny kontakt z otoczeniem utrudniają dostępnym obecnie dronom bezpieczne i efektywne działanie.

- Pojedynczy dron może unieść bardzo ograniczony ładunek - wyjaśnił Sihao Sun, badacz biorący udział w badaniu - Utrudnia to wykorzystanie dronów do zadań, takich jak dostarczanie ciężkich materiałów budowlanych do odległych obszarów, transport dużych ilości plonów w regionach górskich czy pomoc w akcjach ratunkowych.

Aby pokonać te ograniczenia, zespół naukowców zaprojektował system, w ramach którego wiele dronów jest połączonych z ładunkiem za pomocą kabli, przenosząc w ten sposób znacznie cięższe komponenty. Dostosowując swoje położenie w czasie rzeczywistym, drony mogą nie tylko podnosić i transportować ciężkie obiekty, ale także kontrolować ich orientację, co jest kluczowe dla ich precyzyjnego umiejscowienia w obszarze złożonych środowisk.

- Prawdziwym wyzwaniem pozostaje koordynacja - powiedział Sun - Kiedy drony są ze sobą fizycznie połączone, muszą reagować zarówno na swoje ruchy, jak i na zakłócenia zewnętrzne, takie jak nagłe przesunięcia ładunku. Tradycyjne algorytmy sterowania są zbyt wolne i sztywne, aby to umożliwić.

Nowy algorytm opracowany przez zespół jest szybki, elastyczny i niezawodny. Dostosowuje się do zmieniających się warunków i kompensuje siły zewnętrzne bez konieczności instalowania czujników na samym ładunku, co stanowi istotną zaletę w rzeczywistych aplikacjach.

- Zbudowaliśmy własne quadrocoptery i przetestowaliśmy je w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym - podsumował Sun - Użyliśmy do czterech dronów jednocześnie, dodając do scenariuszy walidacyjnych przeszkody, symulując wiatr, a nawet używając ruchomego ładunku, aby być w stanie przetestować dynamiczne reakcje systemu.

Ten pomyślnie przeszedł wszystkie testy. Z racji tego, iż drony są autonomiczne, wystarczy, że zostanie im podany cel, a potem poruszają się niezależnie, dostosowując do napotkanych przeszkód i zakłóceń na trasie. Obecnie do przechwytywania ruchu układ wykorzystuje zewnętrzne kamery umieszczone w pomieszczeniach testowych. Zespół ma jednak nadzieję rozwinąć technologię w ramach rzeczywistego wdrożenia w najbliższej przyszłości. Jej potencjalne zastosowania obejmują udział w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, zarządzaniu plonami oraz budownictwie zdalnym.

(rr)