В Сколкове научились управлять роем дронов взмахом руки

Управлять дронами можно буквально мановением руки.

Фото Tsykunov et al.

Инженеры Сколтеха создали передовую систему, позволяющую оператору управлять роем дронов в реальном времени. До этого беспилотники в рое чаще всего летали по заранее заданным траекториям.

Достижение описано в научной статье, препринт которой опубликован на сайте arXiv.org.

"Во время наших экспериментов с роем [дронов] мы поняли, что современные интерфейсы [управления роем] недостаточно дружественны и слишком сложны в эксплуатации", – рассказывает глава исследовательской группы Дмитрий Цереруков (Dzmitry Tsetserukou) из Сколковского института науки и технологий в материале TechXplore.

Это побудило инженеров разработать собственный подход под названием SwarmTouch, что можно перевести как "прикосновение к рою".

В новом интерфейсе на руку пользователя надевается специальная перчатка, считывающая скорость и направление движения ладони с помощью высокоточной системы Vicon Vantage V5. Устройство превращает их в команды, отдаваемые рою роботов. Таким образом, человек может буквально дирижировать роем дронов.

На кончиках пальцев закреплены вибрирующие элементы. Их вибрация сообщает оператору о движении роя. Например, по ней можно понять, сжимается он или становится более разреженным.

Испытания показали, что чаще всего оператор правильно понимает значение тех или иных вибраций. По отзывам большинства добровольцев, система улучшила их способность управлять дронами.

Для управления беспилотными аппаратами используется так называемый импедансный контроль (impedance control). Это совокупность алгоритмов, связывающих интенсивность движений управляющего и управляемого объектов. При этом беспилотники учитывают не только мановения руки человека, но и передвижение своих соседей по рою. Они летают так, как будто соединены невидимыми нитями, которые авторы называют импедансными связями (impedance interlinks).

"Эти связи действуют как пружины-демпферы, – объясняет Цецеруков. – Они не дают беспилотникам летать близко к оператору и друг к другу, а также внезапно приходить в движение или останавливаться. Наша стратегия значительно повышает безопасность взаимодействий человека и роя и делает поведение роя сходным с поведением реальных биологических систем, например, пчелиного роя".

Исследователи надеются, что со временем подобные системы будут управлять дронами, доставляющими грузы или осматривающими объекты инфраструктуры на предмет дефектов.

Также команда работает над другими системами контроля роёв беспилотников, в частности, с использованием дополненной реальности.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как один человек может управлять полусотней беспилотников и "стаях" дронов, двигающихся без центрального управления. Также мы рассказывали о командах роботов, которые самоорганизуются без участия человека. Говорили мы и о дронах, которые выстраиваются в воздухе в фигуру по выбору пользователя.