Şimal-Qərb Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Komponentlər fırlanarkən vizual olaraq üst-üstə düşmələrinin qarşısını almaq üçün dron ətrafında müxtəlif hündürlüklərdə və müxtəlif bucaqlarda, aralarında çoxlu boşluq olmaqla səpələnmişdir. Beləliklə, hər şey bir-birinə qarışdıqda, dron fərqli bir forma əvəzinə zəif, yarı şəffaf bir buluda çevrilir. Mənbə: Şimal-Qərb Universiteti

İnsan görmə qabiliyyətinin qəribəliklərindən istifadə edərək, Şimal-Qərb Universitetinin mühəndisləri gözlərin qarşısında demək olar ki, yoxa çıxan bir dron hazırlayıblar. İllərdir tədqiqatçılar kamuflyaj, şəffaf materiallar və ya işığı əyən optik sistemlərdən istifadə edərək görünməz dronlar və robotlar hazırlamağa çalışıblar. Lakin Şimal-Qərb komandası bunun əvəzinə “hərəkət bulanıqlığı” adlanan bir konsepsiyadan istifadə edib – sürətlə fırlanan ventilyatorların və pərvanələrin yoxa çıxmasına səbəb olan eyni effekt.

“Xəyalət Bükülməsi” adlanan dron saniyədə 25 dəfəyə qədər fırlanır ki, bu da insan gözü üçün aydın görmək üçün çox sürətlidir. Tamamilə görünməz olmasa da, arxa plana mükəmməl şəkildə qarışan xəyalətə bənzər bir ləkəyə çevrilir. Bu iş nəticədə vəhşi təbiəti izləyən, ətraf mühiti araşdıran və infrastrukturu daha az vizual pozuntu ilə yoxlayan dronlara gətirib çıxara bilər.

Şimal-Qərb komandası bu işi Avstraliyanın Sidney şəhərində keçirilən Robotics: Elm və Sistemlər 2026 sərgisində təqdim etdi. ” İnsanla Uyğunlaşdırılmış Qavrayış Metrikindən İstifadə Edərək Aşağı Görünüşlü Pilotsuz Uçuş Aparatının Hesablama Dizaynı ” adlı məruzə “Robot və Sensor Dizaynı” sessiyasının bir hissəsidir.Oyna

00:00

01:11SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

“Dronları gizlətmək üçün edilən səylərin əksəriyyəti onları ətraf mühitə bənzətməyə yönəlib”, – işə rəhbərlik edən Northwestern-dən Maykl Rubenşteyn bildirib. “Bunun əvəzinə, dronun özünü insanların hərəkəti qavraması tərzinə uyğun olaraq dizayn edə biləcəyimizi soruşduq. Davamlı hərəkət vasitəsilə aşağı görünürlük ideyası az adamın araşdırdığı bir şeydir.”

Robototexnika dizaynı üzrə mütəxəssis olan Rubenstein, Northwestern-in Makkormik Mühəndislik Məktəbində kompüter elmləri və mexaniki mühəndislik üzrə dosentdir və orada Robototexnika və Biosistemlər Mərkəzinin üzvüdür.

Şimal-qərbdən olan həmmüəlliflər arasında MakKormikdə kompüter elmləri üzrə dosent Emma Aleksandr; MakKormikdə kompüter elmləri, mexaniki mühəndislik və kimya və bioloji mühəndislik üzrə dosent Sem Kriqman; və Kriqmanın laboratoriyasında doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı Devid Mettyus var. Tədqiqatın həmmüəllifləri Rubenşteynin laboratoriyasından doktorantura məzunu olan Cinqsyan Vanq və Kriqmanın laboratoriyasında doktorantura tələbəsi olan Çen Yudur.

Görünən yerdə gizlənmək

Yuva quran quşları izləmək, bataqlıq əraziləri araşdırmaq və ya köhnəlmiş infrastrukturu yoxlamaq kimi fəaliyyətlərdə dronlar çox vaxt təbii davranışı dəyişdirir, çünki insanlar və ya heyvanlar onları görürlər. Bu pozuntu vəhşi təbiətin dağılmasına və insanların fərqli davranmasına səbəb ola bilər. Digər tərəfdən, görmək çətin olan dron ətraf mühitə uyğunlaşarkən eyni işləri yerinə yetirə bilər.Uçuş zamanı “Phanton Twist” xəyalət ləkəsinə bənzəyir və öz fonu ilə qarışır. Mənbə: Northwestern Universiteti

Dronları gizlətmək cəhdlərinin əksəriyyəti onların görünüşünü dəyişdirməyə yönəlsə də, Northwestern mühəndisləri bunun əvəzinə insanların və bir çox heyvanların onları necə gördüyünü dəyişdiriblər. Dörd ayrı rotorlu tipik kvadrokopterdən fərqli olaraq, Phantom Twist-in bir mühərriki və bir pervanesi var. Pervan bir istiqamətdə, dronun qalan hissəsi isə əks istiqamətdə fırlanır.

Rubenstein dedi: “Tipik kvadrotsiklli dron üçün pərlər fırlanır, robot isə hərəkətsizdir. Deməli, siz hələ də onun gövdəsini görürsünüz. Bizim dron üçün isə bütün hissə fırlanır, ona görə də hərəkətsiz hissələr yoxdur.”

Görünməyənləri axtarır

Pilotsuz təyyarəni dizayn etmək üçün Northwestern komandası əvvəlcə sabit uçuş qabiliyyətinə malik təxminən 20.000 dron konfiqurasiyası yaratmaq üçün hesablama modelindən istifadə etdi. Daha sonra onlar süni intellekt (Sİ) və optimallaşdırma alqoritmlərindən istifadə edərək dronların əsas komponentlərini, o cümlədən mühərrik, pervanel, dövrə lövhəsi, əks çəki və batareyaları dəfələrlə yenidən təşkil etdilər.

Alqoritmlər bir çox fərqli konfiqurasiyanı nəzərdən keçirdikdən sonra, sabit uçuşa imkan verərkən, demək olar ki, hər baxış bucağından görünürlüyünü minimuma endirmək üçün dron komponentlərinin ideal yerini müəyyən etdi.

Perspektivli namizədləri seçdikdən sonra mühəndislər uçuş zamanı fırlanan hər bir dronu simulyasiya etdilər və bu görüntüləri 100 real fon üzərində yerləşdirdilər. Daha sonra hər bir dizaynın nə qədər nəzərə çarpan göründüyünü müəyyən etmək üçün insan görmə qabiliyyətini təxmin edən qavrayış modelindən istifadə etdilər.

Ətraf mühitə uyğunlaşan dizaynlar daha aşağı görünürlük balları aldı. Komanda ən aşağı bal toplayan 500 dizaynı seçdi və bu balları daha da minimuma endirmək üçün komponentlərin mövqelərini dəfələrlə tənzimləyən optimallaşdırma alqoritmini tətbiq etdi.

“Dizayn prosesi tam avtomatlaşdırılmışdı”, – deyə Rubenşteyn bildirib. “Daha sonra, dronların bütün meyarlarımıza cavab verdiyinə əmin olduqdan sonra onu qurduq.”

Gözləri aldatmaq

Yaranan dron, komponentləri fırlanarkən vizual olaraq üst-üstə düşmələrinin qarşısını almaq üçün onları dron ətrafında – müxtəlif yüksəkliklərdə və müxtəlif bucaqlarda, aralarında çoxlu boşluq olmaqla – yayır. Beləliklə, hər şey bir-birinə qarışdıqda, dron fərqli bir forma əvəzinə, zəif, yarı şəffaf bir buluda çevrilir.

Görünürlük metrikasına görə, optimallaşdırılmış dron adi kvadrokopterdən təxminən 10 dəfə daha az vizual olaraq hiss olunur.

Kompüter görmə üzrə mütəxəssis Aleksandr bildirib ki, “İnsan gözü siqnalları toplamaq üçün vaxt sərf edir ki, bu da təxminən kameranın ekspozisiya müddətinə bənzəyir. Bir obyekt sürətlə fırlananda, biz onu bulanıqlaşmış və fərqli xüsusiyyətlərini itirmiş kimi qəbul edirik. Bu yeni dron demək olar ki, tamamilə şəffaf olduğundan, onun bir neçə qeyri-şəffaf komponenti fonla vizual olaraq orta hesabla ümumi görünüş üçün yüngül bir duman yaradır.”

Tədqiqatçılar qeyd ediblər ki, yeni dron hələ də bir neçə məhdudiyyətə malikdir. Pervanel səs çıxarır və dron naqilləri və dayaq çubuqları hələ də bir qədər görünür. Rubenstein bildirib ki, onun komandası Phantom Twist-i daha az nəzərə çarpan etmək üçün gələcək versiyaları daha şəffaf materiallar və ya daha səssiz hərəkətverici qüvvə ilə dizayn etməyi planlaşdırır.

Daha çox məlumat

Jingxian Wang və digərləri. İnsanla Uyğunlaşdırılmış Qavrayış Metrikindən İstifadə Edərək Aşağı Görünüşlü Pilotsuz Uçuş Aparatının Hesablama Dizaynı. roboticsconference.org/program/papers/196/

Əsas anlayışlar

Muxtar hava robotlarıAerokosmik nəqliyyat vasitələrinin aerodinamikasıŞimal-Qərb Universiteti tərəfindən təmin edilir