Вчені прикріпили до дронів вусики, щоб навчити їх облітати перешкоди на дотик

Вчені з Технічного університету Делфта (Нідерланди) розробили мініатюрну систему тактильної навігації для безпілотників масою менше 100 г. Замість камер і лідарів, які важкі та погано працюють у диму, пилу та повній темряві, використовується пара штучних «вусів», схожих на вібрисси гризунів. Це дозволяє маленьким дронам досліджувати тісні простори — від завалених будівель до підземних тунелів — орієнтуючись лише на дотики.

Джерело зображення: Delft University of Technology

Тактильний сенсор складається з двох гнучких штучних «вусів», встановлених у передній частині дрона. Кожен з них у підставі оснащений трьома мініатюрними датчиками тиску. Коли вус торкається поверхні та вигинається, зміна тиску в датчиках дозволяє визначити напрямок контакту, наближення до місця дотику та положення перешкоди в просторі.

Серйозною технічною проблемою розробки стало відокремлення сигналів дотику від вібрацій компонентів дрона та повітряних потоків, що створюються його гвинтами. Для компенсації перешкод вчені розробили компактний контролер і спеціальний алгоритм обробки даних, який пом'якшував вплив турбулентності та дозволяв розраховувати відстань до перешкод з точністю до міліметрів. При цьому весь обчислювальний конвеєр працює безпосередньо на бортовому мікроконтролері і використовував всього 34 Кбайт пам'яті.

Під час випробувань дрон зміг рухатися вздовж твердих і м'яких поверхонь, слідувати за контурами стін у повній темряві, створювати тактильні карти незнайомих приміщень і знаходити вихід без допомоги камер або зовнішніх систем позиціонування. На думку дослідників, такий підхід може відкрити новий клас надмалих автономних роботів, здатних працювати там, де традиційні сенсори стають безпорадними — в задимлених будівлях після аварій, печерах і вузьких підземних просторах.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки