Robots “suņi”, lai noturētu USAF skrejceļus tīrus no bīstamiem atkritumiem

Robots, kas aprakstīts kā "Roomba for skrejceļiem", kas tiek izstrādāts ASV gaisa spēkiem, varētu palīdzēt novērst svešķermeņu bojājumus lidmašīnās.

Ārvalstu objektu atkritumi jeb FOD — jebkas, kam nevajadzētu atrasties uz asfalta — katru gadu aviācijas nozarei rada zaudējumus aptuveni 4 miljardu dolāru apmērā. FOD bojājumi var būt katastrofāli, izraisot Air France reisa 4590 Concorde avāriju tūlīt pēc pacelšanās, 109. gadā nogalinot visus 2000 cilvēkus.

FAA noteikumi nosaka, ka lidostām ir jāveic regulāras FOD pārbaudes. Militārajā sektorā skrejceļi un pilotu kabīnes bieži notiek FOD izbraukumos, kur pieejamie darbinieki tiek izsaukti, lai noietu lidojuma līniju un pārbaudītu potenciāli bīstamus objektus.

Bīstamība ir divējāda. Jebkuri gruži var pārdurt riepu vai iekļūt dzinējā, kā arī var būt nozīmīgs pierādījums citām problēmām. Ja plaknei trūkst uzgriežņa, skrūves, stiprinājuma vai citas sastāvdaļas, tas var izraisīt nopietnākas problēmas.

Daudzās lidostās ir sarežģītas radaru sistēmas FOD noteikšanai, taču tās ir dārgas un ne vienmēr nodrošina pilnīgu pārklājumu. Tāpēc braukšana pa kājām un nobraukšana joprojām ir ikdienas realitāte.

Jaunās tehnoloģijas, kas tiek izstrādātas gaisa spēkiem, mērķis ir to mainīt.

Četru riteņu robots, kas pazīstams kā FOD Dog, tiek izstrādāts saskaņā ar šomēnes parakstīto ASV gaisa spēku līgumu. Siemens Government Technologies nodaļa ir galvenie darbuzņēmēji, un apakšuzņēmēji TurbineOne strādā uztveres sistēmā. Līgums ir noslēgts uz vienu gadu, un līdz nākamā gada janvārim tiks demonstrēta pilnībā funkcionējoša prototipa sistēma.

Pats robots ir pamata izturīgs šasija ar elektromotoru, un tas skenē skrejceļus, lai atrastu svešķermeņus, izmantojot standarta lāzera sensorus. Tie uztver zemes sloksņu profilu, atklājot visu, kas izvirzīts no virsmas. Skenera priekšrocība salīdzinājumā ar kameru ir tā, ka tas ir vienkāršāks un darbojas tikpat labi arī sliktas redzamības apstākļos, piemēram, lietus laikā.

Tomēr patiesā maģija ir tehnoloģija, kas ļauj skenera datiem noteikt un identificēt FOD. TurbineOne izpilddirektors Īans Kalins – kurš piedalījās FOD izbraukumos, dienējot ASV flotē, saka, ka aiz tā slēpjas trīs iespējotās tehnoloģijas.

“Pirmkārt, ir grafiskie procesori (GPU) no tādiem uzņēmumiem kā NVIDIA
NVDA
. Šie mazie, izturīgie dēļi ir jauns nozares standarts video apstrādei,” Forbes sacīja Kalins. Šīs ir vienības, kas virza progresu mazos dronos un citās mobilajās robotikās.

"Otrkārt, mašīnmācīšanās modeļi ir izgājuši cauri "miniaturizācijas" viļņiem, kas būtībā nozīmē, ka kods, kuram agrāk bija nepieciešami lieli skaitļošanas resursi un daudzi gigabaiti, tagad var darboties tikai ar megabaitu vērtu vietu," saka Kalins.

Tas nozīmē, ka jaunākā viedā mašīnmācīšanās programmatūra var darboties mazās skaitļošanas ierīcēs, nevis serveru plauktos, piemēram, iepriekšējos mašīnmācīšanās projektos.

FOD Dogs sāk ar dažādu objektu katalogu, bet spēj apgūt jaunus. Viņi pat var apmainīties ar informāciju starp pakotnes dalībniekiem, lai viņi vienmēr varētu labāk noteikt konkrētus FOD veidus noteiktā vietnē. Tas var būt svarīgi, ja vietne saņem noteikta veida svešķermeņus, piemēram, lapas.

"Visbeidzot, TurbineOne ir izgudrojis frontālās uztveres sistēmu, kas kalpo kā operētājsistēma, lai visas šīs noteikšanas būtu iespējamas bez interneta savienojuma," saka Kalins.

Tas ļauj suņu baram strādāt vietās, kur var nebūt savienojuma ar internetu, piemēram, militārās vietās vai gaisa kuģu pārvadātājiem.

FOD izbraukšana parasti tiek veikta naktī pēc lidojuma pārtraukšanas vai agri no rīta. Katrs no robotiem automātiski pievienojas uzlādes bāzes stacijai (“suņu mājai”), līdzīgi kā Roomba mājas tīrīšanai, un suņi kopā veiks slaucīšanu, lai nodrošinātu pilnīgu pārklājumu. Viens operators var pārvaldīt visu iepakojumu.

Jebkurš FOD tiek atzīmēts automātiski. Roboti var vai nu nodot precīzas koordinātas savam operatoram — iebūvētais uzlabotais GPS nozīmē, ka viņi to nosaka dažu centimetru rādiusā — vai arī robots var fiziski novest operatoru uz FOD kā medību suns.

Kalins saka, ka atlūzu izvešana nav sākotnējā līguma prasība, taču viņiem tas ir iekļauts ceļvedī. Viņu iespējamais risinājums ietvers dažu transportlīdzekļu aprīkošanu ar gatavu robotizētu roku un apstrādes programmatūru. Tas pārvērstu robotus par pilnīgu skrejceļa tīrīšanas risinājumu.

TurbineOne redz daudz vairāk šīs tehnoloģijas izmantošanas veidu, ne tikai FOD noteikšanu. Dronus jau izmanto rūpnieciskai pārbaudei, taču tiem ir ierobežots lidojuma laiks un tie nevar lidot sliktos laikapstākļos. Zemes robotiem ir ilgāka izturība, tie var ignorēt laikapstākļus un pārvadāt lielāku dažādu sensoru slodzi. TurbineOne nesen paziņoja par sākotnējo finansējumu 3 miljonu ASV dolāru apmērā no XYZ Venture Capital, lai paplašinātu savu inženieru komandu un paātrinātu produktu piegādi.

Roboti, kas aprīkoti ar uztveres sistēmām, varētu veikt daudzus pārbaudes uzdevumus – sākot, iespējams, ar gaisa kuģu pārbaudi, līdzīgi kā Korejā tiek ieviests uz droniem balstīts risinājums, bet attiecinot to uz rūpnīcām, būvlaukumiem un citiem lietojumiem. (Iespējams, robotizētais pārbaudes robots varēja novērst neseno F-35 avāriju, ko, šķiet, izraisīja lietus pārsegs, kas tika atstāts uz dzinēja).

Lētas, izturīgas robotu platformas un viedo sensoru kombinācijai ir liels potenciāls, un FOD Dog var būt priekštecis daudzām noderīgu robotu šķirnēm, kas strādā dažādās jomās.