Kun Pariisin palomiehet yrittivät epätoivoisesti pelastaa Notre-Damen täydellisiltä tuhoilta, he luottaa drooneihin osoittaakseen heille, missä heidän piti keskittyä ponnisteluihinsa ja sijoittaa letkut.
Samaan aikaan UPS on alkanut käyttää drooneja, joita muodollisesti kutsutaan miehittämättömiksi ilma-aluksiksi (UAV), lääkinnällisten näytteiden kuljettamiseen sairaalaverkon rakennuksiin ja rakennuksista Raleighissa, Pohjois-Carolinassa.
Yhdysvaltain sisäministeriö ilmoitti äskettäin aloittaneensa viime vuonna yli 10 000 drooni-lentoa, mikä on kaksi kertaa enemmän kuin vuonna 2017. Niiden käyttö luonnonkatastrofien vuoksi kiihtyi dramaattisesti.
Ei ole paljon kysyttävää siitä, että droneista on tullut aikamme työkalu, tekniikka, jonka käyttö jatkaa vain laajentumistaan. Kaikkien mahdollisuuksiensa vuoksi UAV: t kohtaavat edelleen suuren haasteen - rajoitetun akkuvirran. Suurin osa malleista voi pysyä ilmassa enintään 20 minuuttia ennen kuin ne loppuvat mehusta. Jotkut lennot voivat kestää 30 minuuttia, mutta se on yleensä raja.
Linnut tekevät sen
Suuri tutkimus on keskittynyt itse paristoihin. Esimerkiksi Cuberg-niminen startup ilmoittaa kehittäneensä litiummetalli-akun, joka voi pidentää lentoaikaa 70 prosentilla.
Mutta kansainvälinen tutkijaryhmä on omaksunut toisenlaisen lähestymistavan, sen sijaan etsinyt tapoja, joilla droonit voivat säästää akkua pystymällä “lepäämään” lentojen aikana. Erityisesti he ovat suunnitelleet UAV-moottorit, joissa on laskuteline, joka mahdollistaa niiden asettamisen tai tasapainottamisen esineissä, kuten lintuissa.
"Meillä on muutama erilainen perching-strategia", sanoo Yale-tutkija Kaiyu Hang, Science Robotics -yrityksessä äskettäin julkaistun tutkimuksen pääkirjailija. "Jos se on täysin istuva, jossa se tarttuu jonkin ympärille, kuten lepakko, voimme pysäyttää kaikki roottorit ja energiankulutus muuttuu nollaksi."
Toinen vaihtoehto on, mitä Hang kutsuu “lepääväksi”. Siihen kuuluu laskulaitteen käyttö, joka antaa droonille mahdollisuuden tasapainottua pinnan reunalla, kuten laatikko tai reunus. Tässä asennossa se pystyisi sammuttamaan kaksi neljästä roottoristaan vähentämällä kulutusta karkeasti puoleen. Toinen vaihtoehto antaa droonille mahdollisuuden istua pienen pinnan, kuten pylvään päällä, taktiikka, joka vähentää energiankulutusta noin 70 prosentilla Hangin mukaan.
Älykkäiden droonien käsite ei ole uusi, mutta Hang sanoo, että tämä tutkimus laajentaa pintatyyppejä, joilla UAV: t voivat levätä. Laskutelineen muotoilu muistuttaa tarttuvaa kynää kolmella sormella. Laitteen monipuolisuutta antavat erilaiset kiinnikkeet, jotka voidaan kiinnittää sormiin, riippuen siitä, millaista pintaa lepäämiseen käytetään.
Hang vertaa sitä kameran linssin vaihtamiseen mukautuakseen eri olosuhteisiin. "On erittäin vaikea suunnitella laskutelineitä, jotka toimisivat kaikenlaisessa ympäristössä", hän sanoo. ”Mutta jos teet siitä modulaarisen, on paljon helpompaa suunnitella tarttujia, jotka toimivat niiden pintojen kanssa, joiden kanssa UAV aikoo olla vuorovaikutuksessa. Se tarjoaa erilaisia ratkaisuja yhden parhaan ratkaisun sijasta. ”
Neil Jacobstein, huomattava Piilaakson keinotekoisen älykkyyden ja robotiikan asiantuntija, joka ei ollut mukana tässä tutkimuksessa, tunnustaa sen mahdolliset hyödyt. Hän sanoo, että vaikka hän ei välttämättä kuvaile sitä "läpimurtona", hän katsoo, että se on "hyödyllinen drone-paristojen alhaisen energiatiheyden takia. Istuvuus ja lepo kykenevät drooneja säästämään voimaa. ”
Seuraavat vaiheet
Tavoitteena on, että nämä droonit käyttävät tekoälyä ympäristön tutkimiseen ja valitsevat sitten sopivimman laskeutumispinnan, Hang sanoo. Toistaiseksi kaikki tutkimukset on tehty laboratoriossa, joten tutkijat pystyivät käyttämään ulkoista kameraa sen sijaan, että asenntaisit niitä droneihin. Heidän ei myöskään tarvinnut käsitellä virtauksia ja muita sääolosuhteita, jotka vaikeuttavat UAV: ien laskeutumista ja vakautumista reaalimaailman pinnoilla.
"Ulkopuolella meillä olisi paljon aerodynaamisia kysymyksiä käsiteltävänä", Hang sanoo. ”Se on yksi tulevaisuuden kehityksen haasteista.” Ensimmäinen askel, hän toteaa, oli luoda prototyyppi, joka pystyi osoittamaan, mikä on mahdollista käyttämällä modulaarisia komponentteja drone-laskutelineillä. Ryhmä ei kuitenkaan ole hakenut patenttia. Se on ollut enemmän akateemista kuin kaupallista hanketta, Hang toteaa.
Mutta Hang on innostunut siitä, kuinka näillä suunnitteluinnovaatioilla voi olla vaikutus droneiden toiminnan parantamiseen. Jos pystymme vakauttamaan ne turvallisemmin esimerkiksi eri pinnoilla, se tekisi niistä kykeneviä nostamaan esineitä, mikä leijuva UAV ei pysty kovin hyvin.
"Köysien avulla drooni voisi todella toimia hihnapyöränä", hän sanoo.
Hang kuvittelee myös päivän, jolloin drooni voisi laskeutua ikkunaasi toimittaakseen toimituksen. "Sinun ei tarvitsisi antaa droonien tulla taloon", hän sanoo. ”Sinulla olisi mahdollisuus tavoittaa ja tarttua siihen, mitä he toimittavat. Se olisi kuin lintu, joka istuu ikkunalaualla. ”
