2 meter brett robotplan flyger autonomt i parkeringshus

Forskade vid MIT CSAIL (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory) har utvecklat ett robotflygplan som kan flyga helt autonomt inomhus, utan vare sig GPS eller någon speciell utrustning placerad i lokalen.

Få av er som läser här har väl missat de autonoma quadrokoptrarna från KMel Robotics som flyger i formationer, spelar instrument och utför diverse tricks. De är förvisso imponerande men ”fuskar” genom att de är beroende av mocap-kameror i taket för att veta sin position. De fungerar alltså inte utanför denna specifika arena. Nu har dock CSAIL Robust Robotics Group visat upp en MAV (Micro Aerial Vehicle) som flyger autonomt i hög hastighet i begränsade utrymmen och kan väja för hinder enbart med hjälp av sensorer den har ombord.

Eftersom GPS inte fungerar inomhus använder sig flygplanet, som är helt specialbyggt av MIT, av en 2D-laseravståndsmätare i kombination med en IMU ombord. Tidigare har man använt sig av en helikopter som flugit autonomt men har bytt till ett flygplan av flera olika anledningar. Dels såg de det som ett intressant och komplicerat problem att lösa men flygplanet hade även mycket längre flygtid och högre hastighet. Ett flygplan är dock begränsat i sina manövrar och kan inte hovra, flyga i sidled eller enbart vertikalt som en helikopter kan, vilket gör det hela till en större utmaning.

Under ICRA 2011 (International Conference on Robotics and Automation) visade Robust Robotics Group upp en algoritm för att beräkna flygplanets bana och på ICRA 2012 en algoritm för att bestämma planets ”tillstånd” – dess position, fysiska orientering, hastighet och acceleration. Själva hjärnan i planet som sammanställer sensordatan och sköter alla beräkningar är en 1,6 GHz Intel Atomprocessor. Planet har en vingbredd på två meter och väger cirka två kilo. Trots detta kan det i en hastighet av 10 m/s (36 km/t) utföra aggressiva manövrar i ett parkeringshus som på sina ställen har en takhöjd lägre än 2,5 meter. Det är med andra ord inga stora marginaler.

Autonoma flygplan i begränsade utrymmen är dock fortfarande ett såpass nytt forskningsområde att forskarna har gett robotplanet lite hjälp på traven genom att lägga in kartan digitalt på förhand. Dock måste det fortfarande, i realtid, beräkna sin position på kartan via laseravståndsmätaren och IMU:n. Det måste även hålla redan på sin orientering (lutning med mera), hastighet och acceleration. Målet är dock, som framgår av nedanstående citat från hemsidan, att planet ska kunna navigera utan förinlagda kartor.

Våra forskningsmål är att bygga obemannade farkoster som kan flyga utan GPS genom ej kartlagda inomhusmiljöer, robotar som kan kan köra genom ej kartlagda städer, och att bygga sociala robotar som snabbt kan lära sig vad personer vill utan att vara irriterande eller påträngande.

MIT

Det här inlägget postades i Obemannade flygfarkoster och har märkts med etiketterna , , , , , , , , , , . Bokmärk permalänken.

Kommentarer inaktiverade.