Обычные дроны сильно зависят от камер и лидаров, которые плохо работают в темноте, тумане, дыму или при сильном задымлении. Учёные из Worcester Polytechnic Institute (WPI) в США нашли вдохновение в природе и разработали компактные дроны, которые ориентируются в пространстве с помощью ультразвука — точно так же, как летучие мыши используют эхолокацию.
Дрон размером с ладонь (около 15 см в ширину) оснащён всего двумя крошечными ультразвуковыми датчиками и акустическим экраном, который подавляет шум от собственных пропеллеров. На борту — лёгкий компьютер, обученный с помощью глубокого обучения интерпретировать эхо-сигналы. Это позволяет роботу «слышать» препятствия и принимать решения с минимальными вычислительными затратами.
В отличие от тяжёлых систем на базе лидара или радара, новая технология экономит энергию и вес, что критично для маленьких аппаратов. Дрон успешно прошёл испытания как в помещении с сложными препятствиями (включая прозрачный пластик и металлические столбы), так и на улице в лесу. Даже в полной темноте, при имитации тумана и снега он уверенно облетал препятствия.
В 180 тестовых полётах успех составил от 72 % до 100 %. Самые сложные случаи — очень тонкие объекты (узкие ветки или металлические столбы), которые слабо отражают ультразвук. Это направление исследователи планируют улучшить в следующих версиях.
Почему это важно
Такие дроны могут стать настоящим спасением для поисково-спасательных операций в задымлённых зданиях, лесных пожарах, обвалах или других условиях, где визуальная навигация бесполезна. Низкое энергопотребление позволит увеличить время полёта, а компактность — запускать целые рои маленьких аппаратов.
«Несколько дополнительных секунд полёта в реальной поисково-спасательной миссии могут означать разницу между жизнью и смертью для выжившего», — подчеркнул руководитель проекта, доцент кафедры робототехники WPI Нитин Дж. Санкет (Nitin J. Sanket).
