Если один из четырех двигателей квадрокоптера отключается, аппарат, как правило, просто терпит крушение. Но с новым алгоритмом даже “раненые” беспилотники смогут поддерживать стабильный полет.
Как правило, когда один из четырех двигателей квадрокоптера перестает функционировать, беспилотник начинает быстро вращаться, теряя ориентацию в трехмерном пространстве. И хотя существуют системы, использующие GPS для восстановления ориентации, спутниковые сигналы не всегда доступны. Особенно если беспилотник находится в помещении.
Стабилизация “раненых” дронов
В поисках альтернативы ученые из Цюрихского университета и нидерландского Делфтского технологического университета оснастили небольшой квадрокоптер двумя крошечными бортовыми камерами. Первая - обычная оптическая камера. Вторая - нейроморфная камера, также известная как кремниевая сетчатка или датчик динамического зрения. Она представляет собой датчик изображения, который реагирует на локальные изменения яркости.
Когда коптер начал вращаться после того, как один из его двигателей был отключен, специальный алгоритм в реальном времени проанализировал сигналы с обеих камер. Отслеживая, как меняется местоположение конкретных визуальных опорных точек, алгоритм смог на ходу рассчитать, как меняется положение дрона в пространстве. Эти данные позволили беспилотнику компенсировать вращение, используя три уцелевшие двигателя. Дрон не только не упал, но и смог продолжить движение по предварительно заданному маршруту.
Чтобы алгоритм работал, важно использовать обе камеры - и оптическую, и нейроморфную. Это связано с тем, что оптическая камера не справляется с отслеживанием опорных точек в условиях слабой освещенности. А вот сигнала с двух камер хватает, чтобы удержать дрон от падения даже при тусклом свете.
Почему это важно?
Появление подобного алгоритма - важная новость не только для мира маленьких пользовательских квадрокоптеров. Если вы следите за разработками в сфере летающего городского транспорта, то знаете, что большинство предлагаемых аппаратов представляют собой большие пассажирские квадрокоптеры.
Если алгоритм сработал для небольшого дрона, то он сможет стабилизировать большую машину. А значит, вполне возможно, когда-нибудь эта разработка начнет спасать жизни людей.
Технология подробно описана в журнале IEEE Robotics and Automation Letters.
