hirdetés
hirdetés

Kutatás-fejlesztés

Mint a madarak, repültek a drónok

A rajt alkotó madarakhoz hasonlóan egymás mozgásához igazodó repülő robotokat, úgynevezett drónokat készítettek az Európai Kutatási Tanács támogatásával dolgozó MTA-ELTE Statisztikus és Biológiai Fizika Kutatócsoport tagjai.

hirdetés

Ezek a világon az első olyan gépek, amelyek a szabadban képesek modellezni a madarakra jellemző kollektív mozgást. A Vicsek Tamás akadémikus vezette kutatócsoport eredményét a Nature magazin online felülete közölte. A természetben széles körben – például rovaroknál, madaraknál, halaknál, csordában élő emlősöknél – megfigyelhető kollektív mozgást vizsgáló kutatók egy korábbi kísérletük során egy hazafelé tartó galambraj egyedeinek útvonalát tanulmányozták.

– Arra a következtetésre jutottunk, hogy akkor tudjuk a legjobban megérteni az egyes állatok mozgását szabályozó bonyolult folyamatokat, ha modellezésükre robotokat használunk – mondta Vicsek Tamás. A kutatók a kereskedelmi forgalomban viszonylag egyszerűen és olcsón beszerezhető, négyrotoros, távirányítós „multikoptereket", úgynevezett drónokat építettek át, így a gépek vezérlését a rájuk szerelt apró számítógépek végezték, önállóan. Ezek határozták meg az egyes gépek repülési irányát, magasságát, egymástól tartott távolságát.

A drónok képesek voltak emberi irányítás nélkül repülni és rajként különböző manővereket végrehajtani: kört formálni, parancsra az alakzatot megbontani, majd visszarendeződni, illetve követni egy meghatározott útvonalon mozgó „vezérgépet" még akkor is, ha az két akadály között, egy keskeny résen haladt át. A drónokat vezérlő szoftverhez a kutatók egy 1986-os fejlesztésű programból merítettek ötletet, amely a repülő tárgyak modellezéséhez három fő szempontot – a csapathoz tartást, az ütközés elkerülését, valamint az egymáshoz való igazodást – vett figyelembe.

Egy svájci kutatócsoport korábban már készített automatikusan repülő merev szárnyú modellrepülőket, ám azoknak nem kellett megbirkózniuk azzal a feladattal, hogy elkerüljék a valódi ütközést, mivel – mint Vicsek Tamás rámutatott – különböző magasságon repültek. További korlátja a merev szárnyú gépeknek, hogy nem tudnak lassítani vagy egy helyben lebegni, sebességük mindig állandó. A hazai kutatók eredménye azt mutatja, hogy a kollektív mozgás kialakulásában kulcsszerepet játszik az egyes gépek közti gördülékeny és gyors kommunikáció.

A drónok saját pozíciójukat GPS-koordinátákkal határozták meg, egymással pedig rádiójelekkel kommunikáltak. A GPS-jelek azonban meglehetősen zajosak, a gépeknek ezért nagy kihívás pontosan meghatározni saját helyzetüket. A jelek fogadásából és feldolgozásából fakadó késleltetés következményeként a drónok sokszor túl közel repültek egymáshoz, összeütköztek, vagy instabillá váltak. A kutatók végül csökkentették a szerkezetek reakcióidejét – ez a mozzanat bizonyult a sikeres rajviselkedés kulcsának. További fejlődést hozhat, ha az egymást gyakran zavaró rádiójelek helyett a repülők a rájuk szerelt kamerák képe alapján állapíthatják meg egymás helyzetét.

– Nem véletlen, hogy a madarak látása kitűnő – utalt rá Vicsek Tamás. Az akadémiai kutatócsoport tagjai által épített drónok az elsők a világon, amelyek amellett, hogy éppúgy manővereznek, mint egy madárraj egyes egyedei, erre nemcsak zárt térben, hanem a szabadban is képesek. – Egy önállóan szerveződő, a kollektív mozgás elveit követő gépraj számos monitorozó, megfigyelő feladatot láthat el, de akár szállítási célokra is alkalmas lehet – hozott példákat a felfedezés gyakorlati felhasználási lehetőségeire Vásárhelyi Gábor, a kutatócsoportban a robotok fejlesztéséért felelős szakember.

(forrás: mta.hu)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés