MIT algoritmus umožňuje dronům sledovat jejich zdraví v reálném čase

Anonim

MIT algoritmus umožňuje dronům sledovat jejich zdraví v reálném čase

Drones

Nick Lavars

26. srpna 2014

2 obrázky

Nový algoritmus vyvinutý na MIT umožňuje dronům lépe zachovat své zdraví v reálném čase (ilustrace: Christine Daniloff / MIT (fotografie kvadrotorské laskavosti vědců))

Vyhlídka na drony přináší s sebou několik významných otázek. Vedle vize kolících lopatek rotoru a nevyžádaných balíků kapek leží další problém: obrovské množství výpočetní síly potřebné k zohlednění reálných světových nejistot, jako je silný vítr, omezená životnost baterie a navigační chyby, aby se zajistila spolehlivá doručovací služba. Toto bylo zaměření nové studie od MIT, s týmem výzkumníků navrhujícím nový algoritmus, který říká, že masivně snižuje požadovanou úroveň výpočtů, což dronu umožňuje sledovat jeho "zdraví" v reálném čase.

Nedošlo k nedostatku skepticismu, když Amazon v loňském roce oznámil své plány na Prime Air. I když to může být ambiciózní, výzkumné úsilí MIT a dalších lidí naznačuje, že největší e-tailer na světě není ve svém úsilí o to, aby se drony staly základem pro životaschopnou kuriérovou službu.

"S nějakým dodáním balíčků, které je třeba provádět trvale v průběhu hodin, je třeba vzít v úvahu zdraví systému, " říká Ali-akbar Agha-mohammadi, postdoktorka na ministerstvu letectví MIT Astronautika. "Zajímavé je, že v našich simulacích jsme zjistili, že i v drsných prostředích, ze 100 dronů, jsme měli jen několik neúspěchů."

Agha-mohammadi a jeho tým vyvinuli dvoustupňový přístup jako způsob zjednodušení výpočetních procesů prováděných dronem. První se zaměřila na plánování vozidel na úrovni vozidel, což znamená, že drone mapuje své trasy off-line předem. Druhá část se týká plánování zdravotního stavu vozidla, jako například monitorování stavu vrtulí, kamer a hladiny paliva v provozu.

Ve srovnání s jinou technikou pro plánování autonomního vozidlového kurzu nazvaného Markov Decision Process (MDP) je nový přístup navržen tak, aby výrazně omezil obrovské množství navigačních výstupů, které mohou vzniknout z různých faktorů, jako je silný vítr a chyby v měření. Tým byl schopen snížit počet výstupů na několik, které byly nejpravděpodobnější tím, že drone mapovat prostředí offline před odletem. Tím se uvolní výpočetní energie, kterou lze sledovat v reálném čase.

"Představte si obrovský strom možností a velké množství listů se zhroutí na jeden list a vy skončíte asi s 10 listy místo milionu listů, " říká Agha-mohammadi. "Potom můžeš .

nechte to běžet offline, například za půlhodinu, mapovat velké prostředí a přesně předpovídat pravděpodobnosti kolize a selhání na různých trasách. "

Při testování nového algoritmu tým vedl simulace, kde dronové dodali několik balíčků na různé adresy. Potřebují-li se překonat různé větrné podmínky a omezené množství paliva, drtiče pracující s dvoudílným algoritmem byli lepší při zachování jejich zdraví než pravidelné drony, například autonomní přesměrování do čerpací stanice. Zatímco toto vedlo k vyšším počtem odklonění, v průběhu času dodávaly tolik balíčků jako drony bez monitorování zdraví s mnohem méně poruchami či poruchami.

Tato nově zjištěná spolehlivost by mohla být nedílnou součástí budoucích doručovacích systémů drůbeže Agha-mohammadi s důrazem na zachování zdraví drone potenciálně vedoucího k bezpečnějším a spolehlivějším službám.

"Věříme, že v blízké budoucnosti, v laboratoři, můžeme ukázat, co v tomto rámci získáváme tím, že přineseme co nejvíce balíčků při zachování zdraví, " říká. "Není to jen drone, ale balíček může být důležitý, a pokud selžete, může to být velká ztráta."

Tým má nyní namontované elektromagnety na drony, což jim umožňuje vyzvednout a vyřadit balíčky s cílem otestovat přístup k plánování trasy v reálných pokusech. Tým také naprogramoval drony, aby přistáli na zakázkových stanicích dobíjení.

Agha-mohammadi představí přístup na mezinárodní konferenci IEEE / RSJ o inteligentních robotech a systémech, která se koná v září v Chicagu.

Výzkumný tým týmu naleznete zde.

Zdroj: MIT

Nový algoritmus vyvinutý na MIT umožňuje dronům lépe zachovat své zdraví v reálném čase (ilustrace: Christine Daniloff / MIT (fotografie kvadrotorské laskavosti vědců))

Při sledování nového algoritmu tým vedl simulace, kde dronové dodali několik balíčků na různé adresy (Photo: MIT)