Egy új drón a denevérek képességeit utánozva menthet életeket

A természet évmilliók alatt csiszolt megoldásai gyakran nyújtanak inspirációt a modern technológia számára. Az amerikai Worcesteri Politechnikai Intézet (WPI) kutatóit most a denevérek különleges tájékozódási képessége sarkallta innovációra. Egy tenyérnyi méretű drón segítségével bebizonyították, hogy az eszköznek nincs szüksége kamerákra vagy drága lézeres letapogatókra ahhoz, hogy kijusson egy akadályokkal teli útvesztőből. Az eszköz a hangvisszaverődés elvét kihasználva látja a környezetét, ami áttörést hozhat a katasztrófavédelemben.

Mesterséges intelligencia a zaj mögött

A fejlesztés során egy kisméretű, X-alakú kvadrokoptert alakítottak át, amelyet alacsony fogyasztású ultrahangos érzékelőkkel szereltek fel. A mérnöki munka egyik legnagyobb kihívását a propellerek által keltett zaj jelentette, amely elnyomta volna a visszaverődő hangokat. Ezt egy speciális akusztikus pajzzsal orvosolták, a fedélzeti számítógép pedig mesterséges intelligencia segítségével elemzi a gyenge visszhangokat – olvasható a WPI közleményében.

A rendszer működése kísértetiesen hasonlít a denevérek lokációjához: az eszköz rövid impulzusokat bocsát ki, majd a visszaérkező jelekből térképezi fel a környezetét.

A kutatók extrém körülmények között vetették be a prototípust. Sűrű ködben, sötétségben és mesterséges hóesésben – tehát olyan körülmények között is tesztelték, ahol a hagyományos optikai szenzorok csődöt mondtak volna. A drón vékony és átlátszó akadályok között manőverezett, ami azért is jelentős eredmény, mert az üvegfelületek gyakran a modernebb navigációs rendszereket is megtévesztik. A száznyolcvan tesztrepülés során az eszköz stabilitása elég meggyőzőnek bizonyult: 72 és 100 százalék közötti sikeraránnyal teljesítette a küldetéseket.

A drón ugyanarra képes, mint a denevérek

„A denevérek rövid csipogások kibocsátásával képesek hajszálpontosan navigálni a sötét, nyirkos és poros barlangokban, miközben a gyenge visszhangokat csupán korlátozott számú neuronnal dolgozzák fel” – magyarázta Nitin J. Sanket, az egyetem robotikai mérnöki tanszékének adjunktusa. A kutatásvezető kiemelte: a rendszer mindössze két apró érzékelőt és minimális számítási teljesítményt igényel, ami megnyitja az utat a kisebb és hatékonyabb robotok előtt.

A technológia viszont egyelőre korlátokkal küzd, hiszen a milliwattos teljesítményű rendszer mindössze ötperces repülési időt biztosít. A fejlesztők következő célja a drón tömegének további csökkentése és az üzemidő növelése. Ez kulcsfontosságú lehet a gyakorlati alkalmazás során, különösen a kutató-mentő akciókban, ahol a láthatóság korlátozott, az idő pedig kritikus tényező.

Gábor János, NEW technology