Drone minuscule inspirate de lilieci ar putea salva vieți în condiții de întuneric și furtună

În schimb, este un teren de testare pentru drone minuscule care pot fi utilizate în misiuni de căutare și salvare chiar și în condiții de întuneric, fum sau furtună.

„Știm cu toții că, atunci când are loc un cutremur sau un tsunami, primul lucru care se întrerupe este alimentarea cu energie electrică. De multe ori, acest lucru se întâmplă noaptea, iar tu nu poți aștepta până a doua zi dimineață pentru a merge să salvezi supraviețuitorii”, a spus Nitin Sanket, profesor asistent de inginerie robotică. „Așa că am început să ne uităm la natură. Există vreo creatură în lume care poate face acest lucru?”.

Sanket și studenții săi au găsit răspunsul în lilieci și în abilitatea extrem de sofisticată a mamiferelor înaripate de a se orienta prin ecolocație, adică de a naviga prin intermediul sunetului reflectat. Cu ajutorul unei subvenții acordate de National Science Foundation, ei dezvoltă roboți aerieni mici, ieftini și eficienți din punct de vedere energetic, care pot zbura acolo unde și când dronele actuale nu pot opera, potrivit AP.

Luna trecută, echipele de intervenție din Pakistan au folosit drone pentru a găsi persoane blocate pe acoperișuri în urma inundațiilor masive. În august, o echipă de salvare a folosit o dronă pentru a găsi un bărbat din California care a rămas blocat timp de două zile în spatele unei cascade. Iar în iulie, dronele au ajutat la găsirea unei rute stabile către trei mineri care au petrecut mai mult de 60 de ore blocați sub pământ în Canada.

O dronă rusească a lovit o benzinărie de pe linia frontului din nordul Ucrainei. Patru răniți, între care un jurnalist

Pene masive de curent în Ucraina după un nou atac cu rachete și drone lansat de Rusia

Drone autonome

Dar, în timp ce dronele devin din ce în ce mai comune în operațiunile de căutare și salvare, Sanket și cercetătorii din alte părți vor să depășească stadiul roboților individuali operați manual care sunt folosiți în prezent. Un pas important următor este dezvoltarea de roboți aerieni care pot fi folosiți în grupuri și care pot lua propriile decizii cu privire la locul în care să caute, a spus Ryan Williams, profesor asociat la Virginia Tech.

„Acest tip de utilizare – drone autonome – este practic inexistent”, a spus el.

Williams a abordat această problemă într-un proiect recent care a implicat programarea dronelor pentru a alege traiectorii de căutare în coordonare cu căutătorii umani. Printre altele, echipa sa a utilizat date istorice din mii de cazuri de persoane dispărute pentru a crea un model care să prezică cum s-ar comporta cineva dacă s-ar rătăci în pădure.

„Apoi am folosit acel model pentru a localiza mai bine dronele noastre, pentru a căuta în locuri cu șanse mai mari de a găsi pe cineva”, a spus el.

La WPI, proiectul lui Sanket abordează alte limitări ale dronelor actuale, inclusiv dimensiunea și capacitățile lor de percepție.

„Roboții actuali sunt mari, voluminoși, scumpi și nu pot funcționa în toate tipurile de scenarii”, a spus el.

În schimb, drona sa încape în palmă, este fabricată în principal din materiale ieftine de hobby și poate funcționa în întuneric. Un mic senzor ultrasonic, similar cu cele utilizate în robinetele automate din toaletele publice, imită comportamentul liliecilor, emițând un impuls sonor de înaltă frecvență și utilizând ecoul pentru a detecta obstacolele din calea sa.

Obstacole

În timpul unei demonstrații recente, un student a folosit o telecomandă pentru a lansa drona într-o cameră puternic iluminată și apoi din nou după ce a stins toate luminile, cu excepția unei lumini roșii slab strălucitoare. Pe măsură ce se apropia de un perete transparent din plexiglas, drona se oprea și se retrăgea în mod repetat, chiar și cu luminile stinse și cu ceață și zăpadă artificială care se învârtea în aer.

„În prezent, roboții de căutare și salvare funcționează în principal în plină zi”, a spus Sanket. „Problema este că operațiunile de căutare și salvare sunt sarcini plictisitoare, periculoase și murdare, care se desfășoară de multe ori în întuneric”.

Dar dezvoltarea nu a decurs complet fără probleme. Cercetătorii au realizat că zgomotul elicelor robotului liliac interferează cu ultrasunetele, fiind necesare carcase imprimate 3D pentru a minimiza interferența. De asemenea, au folosit inteligența artificială pentru a învăța drona cum să filtreze și să interpreteze semnalele sonore.

Totuși, mai este mult până să se ajungă la nivelul liliecilor, care își pot contracta și comprima mușchii pentru a asculta doar anumite ecouri și pot detecta ceva atât de mic precum un fir de păr uman de la câțiva metri distanță.

„Liliecii sunt uimitori”, a spus Sanket. „Nu suntem nici pe departe de ceea ce a realizat natura. Dar obiectivul este ca, într-o zi, în viitor, să ajungem acolo și acestea să fie utile pentru utilizarea în sălbăticie”.