Дроны автономно доставили груз с одного движущегося судна на другое
Два дрона американской компании Volansi — Voly 10 и Voly 20 — автономно доставили груз с одного движущегося судна ВМС США на другое. Как сообщает Drone DJ, такую миссию дроны выполняют впервые.
Сегодня грузы на корабли американского флота привозят катера и вертолеты. Это долго и дорого, особенно когда речь идет об электронных компонентах для ремонта. Например, вертолеты MH-60R Seahawk в 90 процентах случаев доставляют грузы массой менее 22,7 килограмма при том, что их грузоподъемность — 2,7 тонны. Из-за этого себестоимость доставки в пересчете на массу становится очень высокой.
В прошлом году ВМС США запустили исследовательскую программу, чтобы оценить, насколько дроны могут быть полезны для доставки грузов на корабли и подводные лодки. Эксперименты в этой области они начали проводить еще раньше — в 2019 дрон перенес с берега на субмарину «Гавайи» запчасти и лекарства массой 2,3 килограмма.
Дроны Voly 10 и Voly 20 американской компании Volansi 18 июля автономно доставили груз с одного движущегося военного судна на другое. Компания говорит, что в такой миссии дроны участвуют впервые.
Voly 10 поднялся в воздух с экспедиционного судна командования морских перевозок, пролетел 27,8 километра и сел на катер береговой охраны. Этот дрон может нести около 4,5 килограмм и летать на расстояние более 67 километров. Под крылом у него расположены две балки, на законцовках которых установлены четыре электромотора с воздушными винтами. Они помогают ему взлетать и садиться вертикально. За горизонтальный полет Voly 10 отвечает толкающий воздушный винт.
Voly 20 пролетел меньше двух километров, но в условиях скорости ветра более 32 километров в час. В целом он может пролетать до 563 километров с крейсерской скоростью 120 километров час и нести до девяти килограммов. Voly 20 выполнен по той же схеме, что и Voly 10, но у него восемь электромоторов и двигатель, работающий на бензине.
Доставкой грузов с помощью дронов интересуются не только американские военные, но и многие компании. Ранее мы писали про компанию Wing, которая доставляет еду, сладости и лекарства в городе Крисченберг на мультикоптерах.
Василиса Чернявцева
Алгоритм уменьшает время простоя на 78 процентов
Инженеры из Японии создали алгоритм машинного обучения, который автоматически стимулирует таракана-киборга больше двигаться и не позволяет ему долго оставаться в одном месте. Движение таракана контролируется с помощью электроимпульсов, генерируемых рюкзачком с системой дистанционного управления. Алгоритм увеличил на 70 процентов среднюю дистанцию, пройденную киборгом, и снизил время простоя таракана на 78 процентов. Статья опубликована в Cyborg and Bionic Systems. Миниатюрные роботы могут пригодиться в самых разных сферах: от ремонта авиационных двигателей до поиска выживших под завалами. Однако из-за недостаточной развитости компактной компонентной базы, в особенности актуаторов и источников питания, это все еще сложная инженерная задача, и большинство проектов остаются на уровне лабораторных прототипов. Одно из альтернативных решений состоит в использовании живых организмов, например, тараканов или даже летающих насекомых, которые уже обладают способностью к эффективному передвижению. В их организм внедряют электроды, через которые подключаются электронные модули, контролирующие перемещения насекомого за счет электростимуляции. Однако насекомые-киборги не полностью контролируются электронными системами. Они сохраняют свои особенности поведения, которые могут ограничивать их перемещение. Например, мадагаскарские свистящие тараканы, которые часто используются в экспериментах, склонны к снижению активности в ярко освещенных областях и при недостаточно высокой температуре. Кроме того, они предпочитают бегать вдоль стен, а не по открытым пространствам. Это приводит к сложностям в использовании насекомых-киборгов и требует оптимизации стимулирующих сигналов управления. Группа инженеров под руководством Кейсуке Морисима (Keisuke Morishima) из Университета Осаки внедрила в систему управления тараканом-киборгом алгоритм машинного обучения, который позволяет автоматически стимулировать передвижение насекомого, чтобы оно не оставалось на одном месте. Так же, как и предыдущие исследователи, инженеры использовали особь мадагаскарского шипящего таракана из-за его больших размеров, достигающих семи сантиметров. Для передачи стимулирующих сигналов в усикообразные органы в задней части таракана (церки) были имплантированы платиновые электроды, соединенные медными проводами с приклеенным на спину насекомого шестиграммовым рюкзачком с электронными компонентами. Данные о движении насекомого получают с помощью встроенного в рюкзак инерционного измерительного модуля, который с помощью акселерометра и гироскопа определяет текущие линейное ускорение и угловую скорость таракана. Эта информация по беспроводному каналу связи передается на персональный компьютер на вход алгоритма машинного обучения. Из данных, разбитых на окна по 1,5 секунды, извлекаются признаки, которые затем поступают на вход классификатора, определяющего двигается насекомое или нет. В случае, если таракан остается неподвижным дольше заданного времени, на его церки подаются электрические импульсы. Наиболее эффективным алгоритмом классификации в представленной задаче оказался метод опорных векторов. Для экспериментов инженеры построили арену в форме окружности, над которой разместили камеру для отслеживания реального положения насекомого. Без дополнительной электростимуляции три таракана, использованные в тестах, стремились оставаться в периферийной области у стен арены и избегали открытого пространства большую часть времени. Использование алгоритма и электростимуляции позволило снизить время простоя в среднем на 78 процентов, а время поиска пройденную дистанцию увеличить на 68 и 70 процентов соответственно. При этом среднее время электростимуляции для всех тараканов составило всего 3,4 секунды. Таким образом алгоритм позволяет снизить количество сигналов электростимуляции и тем самым предотвратить утомление животного. Ранее мы рассказывали про американских инженеров, которые разработали носимую поворотную монохромную камеру для жуков и микророботов. Благодаря ее небольшой массе, которая составляет менее четверти грамма, насекомые с ней могут свободно двигаться и балансировать.