Пчелы учат дроны летать роем
Исследователи из Делфтского технического университета, Нидерланды представили новую лабораторию Swarming Lab по исследованию совместной (роевой) работы автономных миниатюрных дронов.
«Мы работаем не только над тем, чтобы эти роботы знали друг о друге, но и чтобы они работали вместе для выполнения сложных задач», — говорит Гвидо де Кроон, директор Swarming Lab Делфтского технического университета.
Первая задача, на решение которой нацеливаются ученые — «вынюхивание» роем дронов (они небольшие — весом с куриное яйцо) утечек газа. Стая автономных дронов, оснащенных датчиками для обнаружения газа, может автономно летать вокруг завода, пока один из дронов не обнаружит «запах» газа. Он будет следовать за «запахом» газа и «вызывать» другие дроны с помощью бортовых датчиков. Все вместе они будут искать места утечек.
«Точно так же рои дронов можно использовать для обнаружения лесных пожаров или при поисково-спасательных операциях на больших территориях», — говорит Де Крун.
Птицы, пчелы, муравьи
Ученые используют описания пчелиных и муравьиных роев или поведения стай птиц, чтобы запрограммировать свои рои дронов. «Когда мы смотрим на природу, мы видим множество таких животных, как муравьи или пчелы, которые по отдельности, возможно, не так умны, но вместе они делают то, что определенно не смогли бы сделать по одиночке», — говорит Де Крун, — «Мы хотим привить те же возможности и роботам».
Ученые наблюдают, как птицы или насекомые роятся, «используя очень простые модели поведения». Например, птицы «смотрят на своих ближайших соседей в стае и реагируют на соседа очень простым образом — лететь так, чтобы не столкнуться, но и так чтобы не остаться в одиночестве.
«В результате они выстраиваются в ряд друг с другом и, следуя таким простым правилам, рисуют удивительные узоры, которые очень полезны для и для полета самих птиц, аи борьбы против хищников», — говорит Де Крун..-- «Мы пытаемся создать такие же простые правила также для роботов».
Все сложно
Но ученые признают, что есть проблемы. «Рой — это сложная система», — говорит Де Крун. «Если один робот выполняет простые правила в рое, как будет вести себя целый рой, используя эти простые правила, предсказать не всегда легко», — говорит Де Крун.
Небольшой размер роботов ограничивает их технологические возможности — у него мало датчиков и встроенные вычислительные мощности тоже малы. В настоящее время дроны в Swarming Lab полагаются на внешнюю камеру, чтобы получить информацию об их положении в пределах роя. Но исследователи уже разработали технологию, позволяющую роботам «чувствовать» друг друга без внешних устройств.
В настоящее время Swarming Lab, работающая совместно с компанией Emergent, использует в своих исследованиях около 40 небольших дронов. «Цель состоит в том, чтобы в течение следующих пяти лет поднять в воздух рой из примерно 100 дронов», — сказал Леннарт Булт, соучредитель Emergent.
В конечном итоге, «было бы действительно здорово, если бы мы действительно немного приблизились к поразительному коллективному интеллекту таких существ, как медоносные пчелы», — говорит Де Крун.