Роботи „кучета“, за да пазят пистите на USAF чисти от опасни отломки

Робот, описан като „Roomba за писти“, който се разработва за ВВС на САЩ, може да помогне за предотвратяване на повреда на самолети от чужди предмети.

Отломки от чужди предмети или FOD – всичко, което не би трябвало да бъде на асфалта – причинява около 4 милиарда долара загуби всяка година на авиационната индустрия. Щетите от FOD могат да бъдат катастрофални, причинявайки катастрофата на полет 4590 Concorde на Air France веднага след излитането, убивайки всички 109 души на борда през 2000 г.

Разпоредбите на FAA изискват летищата да извършват редовни проверки на FOD. Във военните, пистите и пилотските палуби виждат чести разходки на FOD с наличен персонал, извикан да мине по линията на полета и да провери за потенциално опасни обекти.

Опасността е двойна. Всякакви остатъци могат да пробият гума или да бъдат погълнати в двигателя, а също така могат да бъдат важно доказателство за други проблеми. Ако на самолета липсват гайка, болт, крепежни елементи или друг компонент, това може да причини по-сериозни проблеми.

Много летища имат сложни радарни системи за откриване на FOD, но те са скъпи и не осигуряват непременно пълно покритие. Така че разходките и спусканията все още са ежедневна реалност.

Новата технология, която се разработва за ВВС, има за цел да промени това.

Роботът с четири колела, известен като FOD Dog, се разработва по договор на ВВС на САЩ, подписан този месец. Подразделението Siemens Government Technologies са главни изпълнители, като подизпълнителите TurbineOne работят в системата за възприемане. Договорът е за една година, като напълно работещ прототип на системата ще бъде демонстриран до следващия януари.

Самият робот е основно здраво шаси с електрически двигател и сканира пистите за чужди предмети с помощта на готови лазерни сензори. Те усещат профила на земните ленти, откривайки всичко, което излиза от повърхността. Предимството на скенера пред камерата е, че е по-опростен и работи също толкова добре в условия на лоша видимост, като дъжд.

Истинската магия обаче е технологията, която осмисля данните от скенера за откриване и идентифициране на FOD. Главен изпълнителен директор на TurbineOne Ян Калин – който е участвал в разходките на FOD, докато е служил в американския флот – казва, че зад него стоят три позволяващи технологии.

„Първо, има графични процесори (GPU) от компании като NVIDIA
NVDA
. Тези малки, здрави дъски са новият индустриален стандарт за обработка на видео“, каза Калин пред Forbes. Това са единиците, които движат напредъка в малките дронове и други мобилни роботи.

„Второ, моделите за машинно обучение са преминали през вълни на „миниатюризация“, което основно означава, че кодът, който преди изискваше големи изчислителни ресурси и много гигабайти, сега може да работи само с мегабайти пространство“, казва Калин.

Това означава, че най-новият софтуер за интелигентно машинно обучение може да работи на малки периферни изчислителни устройства, а не на стелажи със сървъри като по-ранни проекти за машинно обучение.

FOD Dogs започват с каталог от различни предмети, но могат да научат нови. Те дори могат да споделят информация между членовете на глутницата, така че постоянно ще стават по-добри в идентифицирането на специфични видове FOD на конкретен сайт. Това може да бъде важно, когато даден сайт получи специфичен вид чужд предмет, като листа.

„Накрая TurbineOne изобрети система за възприятие на първа линия, която служи като операционна система, за да направи всички тези откривания възможни без интернет връзка“, казва Калин.

Това позволява на глутницата кучета да работят на места, където може да няма връзка с интернет, като военни обекти или самолетоносачи.

Обходите на FOD обикновено се извършват през нощта след прекратяване на полетите или рано сутрин. Всеки от роботите автоматично се включва в своята базова станция за презареждане („кучешка къща“), подобно на домашно почистване Roomba, и кучетата ще извършат почистване, работейки заедно, за да осигурят пълно покритие. Един човешки оператор може да управлява цял пакет.

Всеки открит FOD се маркира автоматично. Роботите могат или да предадат точните координати на своя оператор – вграденият подобрен GPS означава, че те го локализират до няколко сантиметра – или робот може физически да доведе оператора до FOD като ловно куче.

Калин казва, че отстраняването на отломки не е изискване за първоначалния договор, но те го имат в пътната си карта. Вероятното им решение ще включва монтиране на някои превозни средства с готова роботизирана ръка и софтуер за управление. Това би превърнало роботите в цялостно решение за разчистване на пистата.

TurbineOne вижда много повече приложения за тази технология извън откриването на FOD. Дроновете вече се използват за промишлена инспекция, но имат ограничено време за полет и не могат да летят при лошо време. Наземните роботи имат по-голяма издръжливост, могат да игнорират времето и да носят по-тежък полезен товар от различни сензори. TurbineOne наскоро обяви 3 милиона долара първоначално финансиране от XYZ Venture Capital, за да разшири техния инженерен екип и да ускори доставката на продукти.

Роботите, оборудвани със системи за възприятие, могат да изпълняват много задачи за инспекция – като се започне, може би с проверка на самолети, подобно на базирано на дронове решение, което се въвежда в Корея, но се простира до фабрики, строителни обекти и други приложения. (Може би роботизираният робот за инспекция може да е предотвратил скорошната катастрофа на F-35, очевидно причинена от оставен дъждовен капак на двигателя).

Комбинацията от евтина, здрава роботизирана платформа и интелигентни сензори има голям потенциал и FOD Dog може да бъде предшественикът на много породи полезни роботи, работещи в различни области.