Ученые из Делфтского технического университета (Нидерланды), Университета Барселоны и Гарвардского университета разработали рой небольших безопасных дронов, способных автономно обнаруживать и локализовать источники газа в труднодоступных помещениях.
Разработчики при этом сделали так, чтобы в миниатюрном корпусе дронов поместились все вычислительные возможности для решения задачи. Ученые назвали алгоритм навигации Sniffy Bug («жук-нюхач»). Дроны рассеиваются по пространству, пока один из них не обнаружит утечку газа. Затем беспилотник, уловивший опасные газы, сообщает об этом другим. С этого момента дроны взаимодействуют для поиска источника.
Поиск требует измерения только концентрации газа, а не градиента концентрации газа или направления ветра. Более того, это позволяет рою игнорировать локальные превышения, допускаемые в сложных средах.
«В природе есть множество примеров успешной навигации и локализации источников запаха. Плодовые мушки с их крошечным мозгом из ~ 10 тыс. нейронов безошибочно обнаруживают бананы на летней кухне. Мушки комбинируют свои действия, летя против или перпендикулярно ветру. Хотя мы не могли напрямую копировать это поведение из-за отсутствия сенсоров воздушного потока на наших роботах, мы прививали нашим роботам такое же простое поведение, чтобы справиться с этой задачей», – рассказал Барт Дуистерхоф (Bart Duisterhof), руководитель исследования.
Ученые считают, что миниатюрные дроны – это перспективное решение для автономной локализации источников газа. Малые размеры делают их очень безопасными для людей и имущества. При этом технология требует доработки: необходимо улучшить возможности перемещения в трехмерных пространствах для определения местоположения источника утечки газа на высоте перед развертыванием дронов в реальной аварийной ситуации.
Материалы исследования опубликованы на ArXiv.