Изобретатели научили мультикоптер понимать жесты пилота

Мы продолжаем рассказывать о российских научно-технических разработках, которые заменят западные аналоги. Сегодня знакомимся с системой взаимодействия человека и беспилотного летательного аппарата, основанной на тактильном контакте.

Международная команда магистрантов Сколковского института науки и технологий — Екатерина Доржиева, Ахмед База и Аюш Гупта под руководством профессора Дмитрия Тетерюкова — демонстрируют систему взаимодействия дрона и человека. Для примера годится игра в виртуального лучника. Беспилотник выполняет роль стрелы. Тактильное взаимодействие осуществляется за счет перчаток с датчиками движения и специального наруча, который измеряет и передает данные об уровне напряжения мышц в руке и, соответственно, силе жеста. Просто отводишь руку — одно дело, напрягаешь при этом мышцы — и система уже отрабатывает натяжение тугой «тетивы».

— Повинуясь движению вашей руки, маленький дрон может принести вам чашку кофе. Но с такой же легкостью можно управлять и большими транспортными вертолетами, — рассказала Екатерина, — Технологию также можно адаптировать не только для летательных аппаратов, но и для другой робототехники, например — для точного управления медицинскими роботами при проведении телеопераций, когда врач находится далеко от операционной, а робот под его удаленным контролем проводит лечение. В таких случаях очень важно контролировать не только направление движений роботов, но и усилия, с которыми они выполняют действия. Наша технология как раз позволяет это делать эффективно.

Как считает Екатерина, игра в лучника с дронами — это просто игра. Но при желании даже эту демонстрационную разработку можно адаптировать, например, для серьезной игровой индустрии с использованием систем виртуальной реальности. И внести реальный вклад в экономику.

От игр недалеко и до более серьезных вещей, например — до учебных тренажеров для пилотов или операторов какой-нибудь дорогостоящей техники. Ведь не секрет, что многие современные тренажеры для летчиков или водителей спецтехники «выросли» из симуляторов — компьютерных игр, имитирующих те или иные профессиональные действия и навыки. Есть и варианты применения новой системы в области реабилитационных техник в медицине — для восстановления здоровья больных — или в спорте — для тренировочных программ.

В маленьком помещении сколковской лаборатории, тесно заставленном компьютерными столами, полеты дронов контролируются с помощью сети телекамер, подвешенных на стенах. Они создают возможность позиционирования робота в трехмерной системе координат: вектор полета, боковое смещение аппарата в движении, высота. Или X-Y-Z, как говорят штурманы и математики. Но, по словам разработчиков, в других условиях технология вполне может работать с уже привычными нам спутниковыми системами глобального позиционирования. Например, если работать с транспортными дронами где-нибудь на строительстве зданий или в гигантских заводских цехах.

Самое трудное в проекте — это даже не написание соответствующих компьютерных программ, а привязка их к самим механизмам так, чтобы дроны реагировали без сбоев и задержек и в точном соответствии с жестами человека, — пояснила Екатерина Доржиева. — Тут приходится заниматься и программами, и самим оборудованием. Причем пока многое надо делать вручную. Например, мы сами проектируем и строим беспилотники для экспериментов. Можно сказать, что проект полностью наш — от первой идеи до первого полета.

Екатерина отмечает, что хоть проект и международный, но большинство элементной базы для дронов и значительная часть программного обеспечения именно российские. Конечно, далеко не все разработчики могут сделать своими руками, какие-то детали приходится закупать со стороны, но уровень импортозамещения в сколковских разработках таков, что эксперименты будут продолжаться полным ходом даже после введения санкций против нашей страны. По словам магистрантов, сложнее всего с микроэлектроникой, подавляющая часть которой все еще производится за границей.

Однако установка на разработку собственных мощностей и в этой области уже есть.

— Но мы энтузиасты и хотим двигать вперед науку и технику в любых условиях, — отметила Доржиева.

ЛУЧШИЕ РАЗРАБОТКИ МОСКОВСКИХ УЧЕНЫХ

• Медицинский тест «Тромбодинамика». Предназначен для диагностики системы свертывания крови. Помогает спасать жизни.
• Проект «Катэрвиль». Снимает барьеры для маломобильных граждан. Инвалидные коляски-трансформеры не нуждаются в пандусах, обладая колесно-гусеничной ходовой частью.
• Программное обеспечение распознавания лиц с высокой точностью. Применяется службами безопасности. Впервые протестировано на ЧМ-2018 по футболу.