Přesnější a rychlejší mapování znečištění vodních ploch i lepší ovládání pasivních hladinových plavidel tažených lodí, to byly hlavní cíle projektů spolupráce autonomně řízených lodí a robotických dronů. Ty vyvíjela Skupina multirobotických systémů Fakulty elektrotechniky ( FEL ) ČVUT . Výsledky představili výzkumníci u vodní nádrže Orlík.
Nad hladinu a okolní louky se vzneslo během soustředění přes 40 létajících robotů a do různých experimentů se zapojilo také kolem 60 expertů a expertek. Ukázky vyšly z několika projektů, na nichž skupina z FEL ČVUT spolupracovala s odborníky a odbornicemi z České zemědělské univerzity v Praze (ČZU) a firem Fly4Future a Eurosecur.
"Vědecky zajímavé na těchto projektech bylo to, že jsme autonomii dronu a lodi museli propojit pomocí prediktivního a kooperativního řízení. Model pohybu lodi se totiž dynamikou výrazně liší od modelu dronu," uvedl Martin Saska, vedoucí Skupiny multirobotických systémů (MRS) působící na katedře kybernetiky. "To vše bylo třeba provést v reálných podmínkách, kde jsou vítr, vlny a podobně. To byly ty největší výzvy, kterým jsme čelili," podotkl výzkumník. Testy podle něj dopadly velmi dobře. "Dokázali jsme perfektně startovat a přistávat na rychle plovoucí lodi a také se nám velmi rychle podařilo zaintegrovat novou plně autonomní robotickou loď. To ukázalo možnosti aplikací systému pro řešení průmyslových problémů i při ochraně přírody."
ZVÝŠILA SE SPOLEHLIVOST
Létání nad vodou a blízko vody přináší podle vedoucího skupiny vždy těžkosti: "Pro mne bylo velmi důležité vidět, že se od minulé experimentální kampaně týmu výrazně podařilo snížit počet krizových situací a velmi zvýšit spolehlivost celého systému. Ovšem testy velkého množství spolupracujících autonomních robotů (více než 20 autonomních dronů letících ve skupině najednou) ukázaly těžkosti při zajištění spolehlivé komunikace v náročných podmínkách venkovního nasazení. I proto se dále budeme soustředit na vývoj systémů, které komunikaci ani jinou kritickou infrastrukturu, jako třeba GPS, ke svému letu vůbec nepotřebují."
Sestava dron-loď funguje bez řízení člověkem ze břehu. Jako u všech ostatních robotů, na kterých skupina Martina Sasky na ČVUT pracuje, umělá inteligence na palubním počítači umožní nasazení bez přítomnosti jakéhokoliv člověka. "Bavíme se o samostatně uvažujících systémech, které reagují na své okolí, umí se učit, a dokonce spolupracují s dalšími roboty ve svém okolí. Zdá se, že spolu s ostatními vědci ve světě opravdu začínáme naplňovat vize autorů sci-firománů, které jsme mohli číst v minulých desetiletích," doplňuje odborník. To sice může na laika působit až děsivě, ale i možná "vzpoura robotů" se s boomem umělé inteligence vážně řeší.
HLEDÁNÍ ODPADKŮ, SINIC I POMOC TONOUCÍM
Výzkumný tým se snaží spojit unikátní vlastnosti obou druhů robotů. Loď dokáže převážet těžší náklad, má lepší senzory, vydrží operovat mnohem déle, se solárními panely prakticky neomezeně. Naopak dron je mnohem agilnější, umožňuje pohled z jiné perspektivy a dokáže prozkoumat i břehy, kam se loď kvůli nutnému ponoru nedostane. "Naše drony hledají i odpadky na vodních hladinách. Poté, co je najdou, vyšlou informaci lodi, která připluje a nepořádek vysbírá. Což je postup výhodný z hlediska času I nákladů. Spolupracující týmy létajících a plavajících robotů pak s velkou přesností zvládnou i detekovat hranice vodních ploch zasažených sinicemi a odebírat vzorky nebo řešit průmyslové znečištění vodních ploch," doplňuje Saska.
Dron lze využít třeba i při pomoci tonoucímu. Dron rychle identifikuje pozici topícího se a loď přiveze záchranné pomůcky. Už dnes se nerobotické drony využívají při hledání utonulých.