Algoritma baru menerbangkan drone lebih cepat daripada pilot balap manusia
Sciences

Algoritma baru menerbangkan drone lebih cepat daripada pilot balap manusia


Sebuah drone terbang menembus asap untuk memvisualisasikan efek aerodinamis yang kompleks. Kredit: Grup Robotika dan Persepsi, Universitas Zurich

Untuk pertama kalinya, quadrotor yang terbang secara otonom mengungguli dua pilot manusia dalam perlombaan drone. Keberhasilan ini didasarkan pada algoritma baru yang dikembangkan oleh para peneliti dari Universitas Zurich. Ini menghitung lintasan optimal waktu yang sepenuhnya mempertimbangkan keterbatasan drone.

Agar berguna, drone harus cepat. Karena daya tahan baterai mereka yang terbatas, mereka harus menyelesaikan tugas apa pun yang mereka miliki—mencari korban selamat di lokasi bencana, memeriksa gedung, mengirimkan kargo—dalam waktu sesingkat mungkin. Dan mereka mungkin harus melakukannya dengan melewati serangkaian titik jalan seperti jendela, ruangan, atau lokasi tertentu untuk diperiksa, mengadopsi lintasan terbaik dan akselerasi atau deselerasi yang tepat di setiap segmen.

Algoritma mengungguli pilot profesional

Pilot drone manusia terbaik sangat pandai melakukan ini dan sejauh ini selalu mengungguli sistem otonom dalam balap drone. Sekarang, sebuah kelompok riset di University of Zurich (UZH) telah menciptakan sebuah algoritma yang dapat menemukan lintasan tercepat untuk memandu quadrotor—sebuah drone dengan empat baling-baling—melalui serangkaian titik arah di sebuah sirkuit. “Drone kami mengalahkan putaran tercepat dua pilot manusia kelas dunia di trek balap eksperimental,” kata Davide Scaramuzza, yang mengepalai Robotics and Perception Group di UZH dan Rescue Robotics Grand Challenge dari NCCR Robotics, yang mendanai penelitian tersebut.

“Kebaruan dari algoritme adalah yang pertama menghasilkan lintasan optimal waktu yang sepenuhnya mempertimbangkan keterbatasan drone,” kata Scaramuzza. Pekerjaan sebelumnya mengandalkan penyederhanaan baik sistem quadrotor atau deskripsi jalur penerbangan, dan dengan demikian mereka kurang optimal. “Ide utamanya adalah, alih-alih menetapkan bagian jalur penerbangan ke titik arah tertentu, algoritme kami hanya memberi tahu drone untuk melewati semua titik jalan, tetapi bukan bagaimana atau kapan melakukannya,” tambah Philipp Foehn, Ph.D. mahasiswa dan penulis pertama makalah ini.

Algoritma baru menerbangkan drone lebih cepat daripada pilot balap manusia

Sebuah drone berpacu di sepanjang lintasan waktu optimal dalam manuver kecepatan tinggi. Kredit: Grup Robotika dan Persepsi, Universitas Zurich

Kamera eksternal memberikan informasi posisi secara real-time

Para peneliti memiliki algoritma dan dua pilot manusia menerbangkan quadrotor yang sama melalui sirkuit balap. Mereka menggunakan kamera eksternal untuk menangkap gerakan drone dengan tepat dan—dalam kasus drone otonom—untuk memberikan informasi real-time ke algoritme di mana drone berada setiap saat. Untuk memastikan perbandingan yang adil, pilot manusia diberi kesempatan untuk berlatih di sirkuit sebelum balapan. Tetapi algoritme menang: semua putarannya lebih cepat daripada putaran manusia, dan performanya lebih konsisten. Ini tidak mengherankan, karena begitu algoritma menemukan lintasan terbaik, ia dapat mereproduksinya dengan setia berkali-kali, tidak seperti pilot manusia.

Sebelum aplikasi komersial, algoritme harus tidak terlalu menuntut komputasi, karena sekarang komputer memerlukan waktu hingga satu jam untuk menghitung lintasan optimal waktu untuk drone. Selain itu, saat ini, drone bergantung pada kamera eksternal untuk menghitung lokasinya kapan saja. Dalam pekerjaan di masa depan, para ilmuwan ingin menggunakan kamera onboard. Tetapi demonstrasi bahwa drone otonom pada prinsipnya dapat terbang lebih cepat daripada pilot manusia cukup menjanjikan. “Algoritme ini dapat memiliki aplikasi besar dalam pengiriman paket dengan drone, inspeksi, pencarian dan penyelamatan, dan banyak lagi,” kata Scaramuzza.



Informasi lebih lanjut:
P. Foehn el al., “Perencanaan waktu optimal untuk penerbangan waypoint quadrotor,” Robotika Sains (2021). robotics.sciencemag.org/lookup … /scirobotics.abh1221

Disediakan oleh Universitas Zurich

Kutipan: Algoritma baru menerbangkan drone lebih cepat dari pilot balap manusia (2021, 21 Juli) diambil 21 Juli 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-07-algorithm-flies-drones-faster-human.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Hongkong Prize