Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (ETH Zurich) продемонстрировали в действии тройку квадрокоптеров, которые с впечатляющей ловкостью управляются с небольшой сеткой и мячом. Они ловят его, подкидывают и забрасывают в кольцо. Специальный алгоритм высчитывает в реальном времени траекторию броска и синхронизирует действия группы, что позволяет ловить мяч на лету. Они умеют не только слаженно двигаться, но и корректировать свои действия в зависимости от того, удалось ли добиться успешного результата. Так что теперь это не просто скоординированная самообучающаяся стайка летающих роботов.
Та же группа исследователей из ETH Zurich разработала небольшие дроны-квадрокоптеры, которыми можно управлять при помощи жестов благодаря контролеру Kinect от Microsoft. Для того чтобы роботы могли правильно интерпретировать команды, исследователи установили две камеры. Одну камеру для Xbox 360 поместили на полу, другую повесили над головой человека. Управляется робот так же, как кукла- марионетка. Единственное отличие – отсутствие каких-либо нитей. Например, для того чтобы квадрокоптер взлетел, необходимо лишь взмахнуть рукой. Если робота нужно посадить, достаточно слегка хлопнуть руками: встроенный микрофон уловит звук и дрон плавно приземлится на пол.
Ученые из Мельбурна (Австралия) изобрели летающего спутника для пробежек и назвали его Joggobot. В это летающее чудо техники разработчики вмонтировали камеру, при помощи которой квадрокоптер может отслеживать местонахождение бегуна и лететь в нескольких футах впереди. Хотя существующая версия имеет ряд серьезных недоработок, его изобретатели настроены оптимистично и с уверенностью утверждают, что у этого изобретения великое будущее.
Квадролеты очень популярны сейчас у инженеров разных стран, работающих над автоматизацией полета. Так, специалисты из Университета Пенсильвании разработали алгоритм, который позволяет роботам-квадролетам творить невероятные и даже немного пугающие вещи. Их роботы уже умеют самостоятельно обходить препятствия, приземляться друг на друга и даже собирать структуры из строительных материалов. Не останавливаясь на достигнутом, инженеры сделали кучу маленьких квадролетов, которые умеют летать эдаким роботизированным роем. Эти малыши способны на скоординированные действия в ограниченном пространстве. Нетрудно представить, как они смогут передавать что-то по цепочке или выполнять другие операции, требующие коллективных действий. В эксперименте участвовали двадцать таких летающих машинок. Выглядит это как проявление коллективного разума, не иначе.
Позже пенсильванские умельцы продемонстрировали, как можно использовать квадрокоптер для игры на музыкальных инструментах. На них подвесили грузики, и квадрокоптеры успешно справились не только с клавишными, но также с барабаном и гитарой.
Комната, где проходил «концерт», была оборудована инфракрасными источниками света и камерами. Каждый квадрокоптер имел отражатели, благодаря которым система могла определять точное расположение робота и давать ему команды.
В Австрии уже несколько лет проводится шоу беспилотников, которое стало частью ежегодного музыкального и мультимедийного фестиваля. Одним из организаторов светового шоу является лаборатория GRASP Lab уже упомянутого выше Университета Пенсильвании. В этом году специалисты австрийской компании Ars Electronica Futurelab создали компьютерную модель воздушной хореографической композиции и оборудовали беспилотники-квадрокоптеры Hummingbird специальным радиоприемным оборудованием и компьютеризированными модулями.
Инженеры запустили в небо полсотни небольших летательных аппаратов с меняющими цвет фонарями. В результате 50 машин синхронно поднялись в небо и целым роем начали демонстрировать различные фигуры, получилось действительно красиво. А светодиодные фонари превратили рой в некое подобие огромного дисплея.
Это лишь единичные примеры того, что могут вытворять маленькие роботы-квадролеты. По той информации, что периодически появляется в Сети, прессе и на телевидении создается впечатление, что сегодня тема конструирования квадрокоптеров развивается семимильными шагами. Долгое время такие проекты, как квадрокоптер, воспринимались как игрушки. Но сегодня становится понятно, что с помощью этого аппарата можно выполнять полезную работу. Появился стимул вкладывать в это направление силы, энергию, мысли и развивать его.
Кроме обрывочных новостей и забавных роликов в Сети, популяризации квадрокоптеров способствуют тематические конкурсы летающей робототехники. Они, собирая умельцев, создающих нечто ценное и интересное с точки зрения сложных технических решений, становятся просто кладезем инженерной мысли.
Подобные конкурсы смело можно назвать фестивалями науки и техники. Их задача – в простой и интересной форме рассказать о новейших достижениях. Любой посетитель может на практике понять как, над чем и насколько успешно работают лучшие умы мира.
Например, Агенство DARPA (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооруженных силах) периодически проводит подобные мероприятия, и в этом году объявило открытый конкурс на проект лучшего беспилотного летательного аппарата. До его завершения еще много времени, но в лидерах уже выделилась тройка оригинальных проектов. GremLion – проект Национального университета Сингапура. В режиме ожидания представляет собой сферу на небольших колесах. Сложенные лопасти двух несущих винтов располагаются внутри корпуса и раскрываются подобно тюльпану. Проект от UAVForge под названием X-MAUS – это квадрокоптер со складывающейся конструкцией и управлением на основе платформы Arduino. Третий аппарат – QuadShot от компании TU Delft – также выполнен по схеме квадрокоптера и напоминает истребитель из «Звездных войн». Как правило, все «находки» конкурсов DARPA потом берет в свой актив.
В Нидерландах ежегодно проходит Международная конференция по микроавиации (IMAV). Там бывают широко представлены самые разнообразные летательные аппараты, среди которых много автономных роботов оригинальной конструкции – квадрокоптеры, орнитоптеры и другие. Участниками выставки в рамках этой конференции становятся как крупные компании, специализирующиеся на этом направлении, так и частные лица, которые становятся активными участниками форумов и конкурсов в рамках IMAV.
Ну и, конечно же, самый широко известный в узких кругах – это международный конкурс летающих роботов (International Aerial Robotics Competition, IARC), ежегодное открытое соревнование беспилотных автономных летающих роботов, которое проводится с 1991 года. Конкурс призван стимулировать создание небольших, но очень умных летающих роботов, способных автономно, без постороннего вмешательства, выполнять сложные задачи.
Конкурс был организован бывшим президентом Международной ассоциации беспилотных транспортных средств (Association for Unmanned Vehicle Systems International, AUVSI) Робертом Михельсоном, а IARC выступила организатором и спонсором призового фонда.
Ежегодно на каждом этапе организаторы конкурса придумывают миссию в виде сценария, которую на момент постановки задачи не может выполнить ни один из существующих гражданских или военных беспилотных летающих роботов. За выполнение миссии устанавливается денежный приз. И команды предоставляют на конкурс созданных им роботов, способных решить поставленную задачу. Если ни одна из команд не смогла выполнить миссию, она остается прежней, а призовое вознаграждение увеличивается.
В первой миссии беспилотнику ставилась задача самостоятельно перенести небольшой груз (металлический диск) из одного конца площадки в другой. Победителем стала команда Стенфордского университета.