Тактильная навигация вместо оптических сенсоров
Команда под руководством доцента Салуа Хамазы (Salua Hamaza) из Технического университета Делфта разработала систему тактильного восприятия для автономных дронов. Главная проблема миниатюрных аппаров — невозможность нести тяжелые камеры, лидары или мощные процессоры, которые к тому же бесполезны в условиях нулевой видимости (дым, пыль, темнота). Решение найдено в биомимикрии: дроны оснащены физическими усами (вибриссами), которые позволяют «ощупывать» пространство перед полетом.
Архитектура сенсора и обработка данных
В передней части дрона закреплены два усика, направленные вверх под углом. В основании каждого усика установлены три миниатюрных датчика давления. При контакте с поверхностью изменения давления позволяют дрону вычислять относительную глубину и положение. Алгоритм отличает турбулентность воздуха от реальных препятствий, обеспечивая субмиллиметровую точность. Весь конвейер обработки тактильных данных занимает всего 34 КБ оперативной памяти, что делает возможным запуск системы на сверхмалых микроконтроллерах.
Технические характеристики системы
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Максимальный вес дрона | До 100 граммов (3.5 унции) |
| Размер программного кода | 34 КБ (килобайта) |
| Точность позиционирования | Субмиллиметровая (sub-millimeter) |
| Количество датчиков на усик | 3 миниатюрных датчика давления |
| Условия работы | Темнота, пыль, дым, узкие пространства |
Применение в спасательных операциях
Разработка не предназначена для скоростных гоночных дронов, но критически важна для поисково-спасательных миссий. Миниатюрные аппары могут забрасываться в завалы после обрушения зданий, где люди и животные могут быть заблокированы, а использование дронов с камерами невозможно из-за задымления. Система позволяет дрону автономно исследовать структуру, избегать столкновений и строить карту окружения исключительно на основе тактильного контакта.
Источник: Tom's Hardware ↗