В MIT упростили постройку необычных мультикоптеров

Исследователи из Лаборатории информационных технологий и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL MIT) разработали программное обеспечение, которое упрощает постройку мультикоптеров сложной формы. Об этом сообщает MIT News.

Серийно выпускаемые мультикоптеры в подавляющем большинстве случаев построены по одной из классических схем: квадрокоптер, гексакоптер, октокоптер, а в редких случаях монокоптер или трикоптер. При этом на рынке практически отсутствуют дроны с необычной компоновкой, а самостоятельная постройка беспилотного летательного аппарата по нестандартной схеме требует наличия специфических навыков и нередко отпугивает людей, не имеющих опыта в подобных проектах. Готовые комплекты для самостоятельной сборки, такие как Flybrix или Airblock, также не позволяют далеко отойти от традиционной компоновки беспилотника.

Новая CAD-система от MIT позволяет пользователю самостоятельно задавать размер, структуру рамы и форму корпуса мультикоптера, а также учитывает заданные параметры грузоподъемности, цены, времени полета и другие факторы. Кроме того, платформа позволяет симулировать поведение летательного аппарата в полете, и при необходимости можно внести корректировки в изначальный дизайн еще до физического производства аппарата. 

Сначала пользователь проектирует мультикоптер в соответствии со своими пожеланиями, причем программа содержит библиотеку стандартных деталей, которые могут быть использованы в проекте — например, двигатели, пропеллеры и углепластиковые трубки. Крепежные приспособления и соединительные элементы рамы добавляеются на лету с учетом выбранных деталей и расположения элементов конструкции. После проектирования система может оптимизировать мультикоптер для лучшего соответствия заданным характеристикам будущего дрона. Для этого программа может менять длину плеч, ориентацию и расположение двигателей, а также размер пропеллеров. 

Оптимизированная модель мультикоптера отправляется в симулятор, где пользователь может проверить поведение дрона в полете. Симулятор позволяет не только проверить поведение беспилотника на месте, но и управлять им с помощью виртуального пульта радиоуправления, причем в сигнал от пульта намеренно добавляется шум, чтобы имитировать условия реального мира. Когда по каким-либо причинам дрон ведет себя нестабильно, пользователь всегда может вернуться на этап проектирования и доработать дизайн летательного аппарата. 

Если результат в симуляторе удовлетворителен, то программа выдает формирует производственный план, который включает в себя номенклатуру стандартных деталей, длину углепластиковых трубок, информацию об ориентации двигателей и файлы для 3D-печати креплений и корпуса. Таким образом, пользователь получает комплект для самостоятельной сборки мультикоптера. Теоретически, в качестве «начинки» мультикоптера можно использовать любую вычислительную платформу по желанию создателя дрона. Сами авторы системы использовали бортовой компьютер Pixhawk с программным обеспечением проекта с открытым исходным кодом.

На данный момент не сообщается о каких-либо планах по коммерциализации проекта или публикации программного обеспечения в открытом доступе, но известно, что исследователи планируют продолжить работу. В будущих версиях программы разработчики намерены внедрить рекомендательную систему, которая будет еще на этапе проектирования подсказывать пользователю, например, наиболее удачное место для установки двигателя. Кроме того, авторы расширят базу комплектующих, а также научат программу фильтровать заведомо невозможные варианты — сейчас система будет пытаться (но не сможет) оптимизировать даже квадрокоптер, представляющий собой одну трубку с четырьмя двигателями.

Ранее специалисты из CSAIL MIT представили систему, позволяющую беспилотникам в автономном режиме распознавать препятствия и уходить от столкновений с ними на скорости до 50 километров в час, а также разработали систему планирования маршрута беспилотника в сложных условиях с большим количеством препятствий.

Николай Воронцов