Robotas „šunys“, kad USAF kilimo ir tūpimo takus apsaugotų nuo pavojingų šiukšlių

JAV oro pajėgoms kuriamas robotas, vadinamas „Roomba for kilimo ir tūpimo takams“, galėtų padėti išvengti pašalinių objektų, kurie kenkia orlaiviams.

Užsienio objektų nuolaužos arba FOD – viskas, kas neturėtų būti ant asfalto – kasmet aviacijos pramonei patiria nuostolių apie 4 mlrd. FOD padaryta žala gali būti katastrofiška, nes 4590 m. Air France Flight 109 Concorde sudužo iškart po pakilimo ir žuvo visi 2000 juo skridę žmonės.

FAA taisyklės reikalauja, kad oro uostai reguliariai atliktų FOD patikrinimus. Kariuomenėje, kilimo ir tūpimo takuose ir lėktuvų kabinose dažnai vyksta pasivaikščiojimai FOD, o darbuotojai kviečiami eiti skrydžio linija ir patikrinti, ar nėra potencialiai pavojingų objektų.

Pavojus yra dvejopas. Bet kokios nuolaužos gali pradurti padangą arba patekti į variklį, taip pat gali būti svarbus kitų problemų įrodymas. Jei plokštumoje trūksta veržlės, varžto, tvirtinimo detalės ar kito komponento, tai gali sukelti rimtesnių problemų.

Daugelis oro uostų turi sudėtingas radarų sistemas FOD aptikti, tačiau jos yra brangios ir nebūtinai užtikrina visišką aprėptį. Taigi pasivaikščiojimai ir nusileidimai vis dar yra kasdienė realybė.

Nauja oro pajėgoms kuriama technologija siekia tai pakeisti.

Keturratis robotas, žinomas kaip FOD Dog, kuriamas pagal šį mėnesį pasirašytą JAV oro pajėgų sutartį. „Siemens Government Technologies“ padalinys yra pagrindiniai rangovai, o subrangovai „TurbineOne“ dirba suvokimo sistemoje. Sutartis sudaroma vieneriems metams, o visa veikianti prototipo sistema turi būti pademonstruota iki kitų metų sausio.

Pats robotas yra pagrindinė tvirta važiuoklė su elektros varikliu ir nuskaito kilimo ir tūpimo takus, ar juose nėra pašalinių objektų, naudodamas išparduotus lazerinius jutiklius. Jie jaučia žemės juostų profilį ir aptinka viską, kas išsikiša iš paviršiaus. Skaitytuvo pranašumas prieš fotoaparatą yra tas, kad jis yra paprastesnis ir taip pat gerai veikia esant prastam matomumui, pavyzdžiui, lyjant.

Tačiau tikroji magija yra technologija, kuri leidžia skenerio duomenims aptikti ir identifikuoti FOD. „TurbineOne“ generalinis direktorius Ianas Kalinas – kuris tarnaudamas JAV kariniame jūrų laivyne dalyvavo FOD išėjimuose – teigia, kad už to slypi trys įgalinančios technologijos.

„Pirma, yra grafinių procesorių blokai (GPU) iš tokių kompanijų kaip NVIDIA
NVDA
. Šios mažos, tvirtos plokštės yra naujas vaizdo apdorojimo pramonės standartas“, – „Forbes“ sakė Kalinas. Tai vienetai, skatinantys mažų dronų ir kitos mobiliosios robotikos pažangą.

„Antra, mašininio mokymosi modeliai išgyveno „miniatiūrizavimo“ bangas, o tai iš esmės reiškia, kad kodas, kuriam anksčiau reikėjo didelių skaičiavimo išteklių ir daug gigabaitų, dabar gali veikti su tik megabaitų vertės vietos“, – sako Kalinas.

Tai reiškia, kad naujausia išmaniojo mašininio mokymosi programinė įranga gali veikti mažuose skaičiavimo įrenginiuose, o ne serverių stovuose, kaip ankstesniuose mašininio mokymosi projektuose.

FOD šunys pradeda nuo įvairių objektų katalogo, tačiau gali išmokti naujų. Jie netgi gali dalytis informacija tarp paketo narių, todėl jie nuolat geriau atpažins konkrečius FOD tipus konkrečioje svetainėje. Tai gali būti svarbu, kai į svetainę patenka konkretaus tipo svetimkūnis, pvz., lapai.

„Galiausiai „TurbineOne“ išrado priekinės linijos suvokimo sistemą, kuri veikia kaip operacinė sistema, leidžianti aptikti visus šiuos aptikimus be interneto ryšio“, – sako Kalinas.

Tai leidžia šunų būriui dirbti ten, kur gali nebūti interneto ryšio, pavyzdžiui, karinėse aikštelėse ar lėktuvnešiuose.

FOD pasivaikščiojimai paprastai atliekami naktį po skrydžio nutraukimo arba anksti ryte. Kiekvienas robotas automatiškai prijungiamas prie įkrovimo bazinės stoties („šunų namelis“), panašiai kaip namų valymo „Roomba“, o šunys kartu atliks šlavimą, kad užtikrintų visišką aprėptį. Vienas operatorius gali valdyti visą paketą.

Bet kuris aptiktas FOD pažymimas automatiškai. Robotai gali perduoti tikslias koordinates savo operatoriui – įtaisytas patobulintas GPS reiškia, kad jie jį nustato kelių centimetrų atstumu, arba robotas gali fiziškai nuvesti operatorių į FOD kaip medžioklinis šuo.

Kalinas sako, kad nuolaužų pašalinimas nėra privalomas pradinėje sutartyje, tačiau jie tai įtraukė į savo veiksmų planą. Tikėtinas jų sprendimas – kai kuriose transporto priemonėse įrengti jau paruoštą robotų ranką ir valdymo programinę įrangą. Tai paverstų robotus visišku kilimo ir tūpimo tako valymo sprendimu.

TurbineOne mato daug daugiau šios technologijos naudojimo būdų, ne tik FOD aptikimą. Dronai jau naudojami pramoninei apžiūrai, tačiau jų skrydžio laikas yra ribotas ir negali skristi esant blogam orui. Antžeminiai robotai turi ilgesnę ištvermę, gali nepaisyti oro sąlygų ir gabenti didesnį įvairių jutiklių apkrovą. „TurbineOne“ neseniai paskelbė apie 3 mln.

Robotai, aprūpinti suvokimo sistemomis, galėtų atlikti daugybę tikrinimo užduočių – galbūt pradedant orlaivių patikra, panašiai kaip Korėjoje diegiamas bepiločių orlaivių sprendimas, bet apimant gamyklas, statybvietes ir kitas programas. (Galbūt robotas tikrinimo robotas galėjo užkirsti kelią neseniai įvykusiai F-35 avarijai, kurią, matyt, sukėlė ant variklio paliktas uždangalas nuo lietaus).

Pigios, tvirtos roboto platformos ir išmaniojo jutimo derinys turi didelį potencialą, o FOD Dog gali būti daugelio naudingų robotų, dirbančių įvairiose srityse, pirmtakas.